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WO2003061910A1 - Trennschleifscheibe mit seitlichen stahlblechen - Google Patents

Trennschleifscheibe mit seitlichen stahlblechen Download PDF

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WO2003061910A1
WO2003061910A1 PCT/AT2003/000022 AT0300022W WO03061910A1 WO 2003061910 A1 WO2003061910 A1 WO 2003061910A1 AT 0300022 W AT0300022 W AT 0300022W WO 03061910 A1 WO03061910 A1 WO 03061910A1
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WO
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cutting disc
steel
steel sheets
grids
mixture
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PCT/AT2003/000022
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English (en)
French (fr)
Inventor
Adolf Lang
Florian Meissl
Markus Bosin
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Tyrolit-Schleifmittelwerke Swarovski KG
Original Assignee
Tyrolit-Schleifmittelwerke Swarovski KG
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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D5/00Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting only by their periphery; Bushings or mountings therefor
    • B24D5/12Cut-off wheels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D5/00Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting only by their periphery; Bushings or mountings therefor
    • B24D5/16Bushings; Mountings

Definitions

  • the present invention relates to a cutting disc with a diameter of more than 500 mm, which can be clamped between clamping flanges, with a mixture of abrasive grit, binder and, if appropriate, fillers, which extends from the outer edge of the cutting disc to the central bore, the cutting disc being provided on the side with steel sheets or steel grids is.
  • the grinding wheel shown in US Pat. No. 1,600,064 has lateral supports of the same area with the clamping flanges. These conditions are therefore not able to distribute the clamping forces over the clamping flanges over a large area. A radial one Increasing the number of supports shown in US Pat. No. 1,600,064 would reduce the possible depth of cut.
  • the steel sheets or steel grids are inserted flush in recesses in the side surfaces of the cutting disc and have a minimum thickness of 0.5 mm and a radial extension that exceeds the radial extension of the clamping flanges.
  • the steel sheets or steel grids which are inserted flush on the sides into the axial end faces of the cutting disc, result in a large-scale distribution of the clamping forces emanating from the clamping flanges. Since the steel sheets or steel grids extend radially further outwards than the clamping flanges, the cutting disc is stabilized over a large area. Due to the flush embedding of the steel sheets or steel grids, which ensures an unchanged cutting depth up to the clamping flanges, a sufficient minimum thickness of at least 0.5 mm can be selected, which ensures an optimal distribution of forces.
  • the steel sheets or steel grids are glued to the cutting disc.
  • the steel sheets or steel grids can thus also optimally absorb the bending stresses occurring in the edge zones of the cutting disc, so that wobbling is effectively prevented.
  • the steel sheets or steel grids have a substantially round shape.
  • the cutting disc can have at least one fabric insert in a manner known per se.
  • the method according to the invention provides that first a steel sheet or steel grid with a minimum thickness of 0.5 mm and with a radial extension of the Extending clamping flanges placed on a press plate, then the mixture of abrasive grain, binding agent and possibly fillers is applied and finally compacted so that the steel sheet or steel grid is inserted flush in the side surface.
  • This manufacturing process is particularly cheap in terms of production technology and at the same time ensures a firm hold of the steel sheets or steel grids.
  • This hold can be further improved by providing the steel sheets or steel mesh with an adhesive, in particular epoxy adhesive, on the side facing the cutting disc before the pressing.
  • FIG. 1 is an exploded view of a cutting disc according to the invention
  • Fig. 2 is a section through the cutting disc along the line A-A in Fig. 3 and Fig. 3 is a side view of the cutting disc.
  • the cutting wheel 1 shown in the figures is a synthetic resin-bonded grinding wheel.
  • Various phenolic resins are used as synthetic resin, through their specific selection in conjunction with the choice of abrasive and fillers, the grinding behavior and the degree of hardness of the cutting disc are adapted to the respective requirements.
  • abrasives such as silicon carbide and corundum are preferably used as abrasives.
  • Solid lubricants such as pyrite and graphite, as well as customary powdered materials for plastic reinforcement such as calcium carbonate or glass powder are used as fillers.
  • the diameter d of the cutting disc 1 is typically between 800 mm and 1800 mm.
  • the ratio of diameter d to width b is over 80, preferably even over 100. This ratio is to be increased still further on the basis of the present invention. It should be noted that the width b of the cutting disc 1 is drawn many times too large in relation to the diameter d in the figures for reasons of clarity.
  • the cutting disc 1 has depressions 3 in the lateral end faces, which extend over a diameter range of the diameter d from 45% to 80%.
  • the steel sheets or steel grids 2 are inserted essentially flush into the recesses 3.
  • the steel sheets or steel grids 2 have a minimum thickness of 0.5 mm and can be up to 3.0 mm thick, the usual values being between 1.0 mm and 2.0 mm.
  • the steel sheets form a closed surface, whereas steel grids are understood to mean structures which have recesses, in particular rectangular recesses.
  • the steel sheets or steel grids 2 are glued to the remaining cutting disc 1.
  • the steel sheets 2 are round, as can be seen from FIG. 3. Even if the round shape is favorable for smooth concentric properties, any other shapes, in particular polygon shapes, are also conceivable.
  • Fig. 1 the two cooperating clamping flanges 5a and 5b are shown, with which the power transmission to the cutting disc 1 takes place.
  • the steel sheets or steel grids 2 mean that the introduction of force is not only limited to the area of the clamping flanges 5a and 5b, but extends essentially over the entire area covered by the steel sheets or steel grids 2. The stabilization of the cutting disc 1 thus extends radially outward.
  • the cutting disc 1 has a fabric insert 6. It is a resin-impregnated glass fiber fabric.
  • the fabric insert 6 stabilizes the cutting disc 1 and prevents the occurrence of stray disc fragments if the disc fails.
  • the present invention allows only one or at least a few fabric inserts 6 to be used. A variant without a fabric insert is also conceivable. This is advantageous insofar as the volume of the fabric can be replaced by abrasive grain when the fabric layers are reduced, which improves the grinding properties.
  • the cutting disks according to the invention are produced in such a way that
  • a steel sheet or steel grid 2 is first placed on a round press plate and then

Landscapes

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Abstract

Trennscheibe (1), insbesondere mit einem Durchmesser über 500 mm, die seitlich mit Stahlblechen oder Stahlgittern (2) mit einer Stärke zwischen 0,5 mm und 0,3 mn vorzugsweise zwischen 1,0 mn und 2,0 mn versehen ist. Die Stahlbleche oder Stahlgitter (2) sind bündig in Vertiefungen (3) in den Seitenflächen der Trennscheibe (1) eingefügt.

Description

TRENNSCHLEIFSCHEIBE MIT SEITLICHEN STAHLBLECHEN
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Trennscheibe mit einem Durchmesser über 500 mm, die zwischen Spannflanschen einspannbar ist, mit einer Mischung aus Schleifhom, Bindemittel und gegebenenfalls Füllstoffen, die vom Außenrand der Trennscheibe bis an die Mittelbohrung reicht, wobei die Trennscheibe seitlich mit Stahlblechen oder Stahlgittern versehen ist.
Trennscheiben mit großen Durchmessern werden in der metallerzeugenden Industrie verwendet, wo beispielsweise in Stahlwerken oder Gießereien Brammen getrennt werden. Hierbei ist es günstig, die Scheibenstärke der Trennscheiben möglichst gering zu halten, um die Schnittverluste bei den hochwertigen und teuren metallischen Werkstoffen gering zu halten. Zudem führt eine geringe Scheibenstärke dazu, dass der Leistungsaufwand der Trennmaschine sinkt, wodurch sämtliche mechanischen und elektrischen Komponenten der Trennmaschine bei gleichem Trennergebnis weniger belastet werden.
Bei der Reduzierung der Scheibenstärke ist man derzeit mit dem Problem konfrontiert, dass die im Verhältnis zu ihrem Durchmesser sehr dünnen Scheiben zum Taumeln neigen. Um dieses Taumeln zu verhindern, wurde einerseits versucht, die Spannflansche im Durchmesser zu vergrößern, um die Trennscheiben radial weiter außen zu stabilisieren. Die Vergrößerung der Spannflansche führt jedoch zu einer Verringerung der möglichen Schnitttiefe sowie zu größeren bewegten Massen.
Bei einem zweiten Lösungsweg wurde beispielsweise bei den in der JP 57 089 564 oder US 4,718,398 gezeigten Schleifscheiben versucht, auf einen ausschließlich metallischen Innenbereich der Trennscheibe außen einen kreisringförmigen Schleifbereich aufzusetzen. Das Problem einer stabilen und dauerhaften Verbindung von metallischem Innenbereich und außenliegendem Schleifbereich konnte bisher jedoch noch nicht zufriedenstellend gelöst werden.
Die in der US 1 ,600,064 gezeigte Schleifscheibe weist mit den Spannflanschen flächengleiche seitliche Auflagen auf. Diese Auflagen sind damit nicht in der Lage, die Einspannkräfte über die Spannflansche hinaus großflächig zu verteilen. Eine radiale Vergrößerung der in der US 1 ,600,064 gezeigten Auflagen hätte eine Verringerung der möglichen Schnitttiefe zur Folge.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Trennscheibe zu schaffen, die trotz im Verhältnis zum Durchmesser geringer Scheibenstärke stabil läuft, wobei gleichzeitig die Probleme der bekannten Lösungsansätze vermieden werden.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Stahlbleche oder Stahlgitter bündig in Vertiefungen in den Seitenflächen der Trennscheibe eingefügt sind und eine Mindeststärke von 0,5 mm sowie eine die radiale Erstreckung der Spannflansche übersteigende radiale Erstreckung aufweisen.
Die seitlich bündig in die axialen Stirnflächen der Trennscheibe eingefügten Stahlbleche oder Stahlgitter führen zu einer großflächigen Verteilung der von den Spannflanschen ausgehenden Einspannkräfte. Da die Stahlbleche oder Stahlgitter radial weiter nach außen reichen als die Spannflansche, wird die Trennscheibe großflächig stabilisiert. Aufgrund der bündigen Einbettung der Stahlbleche oder Stahlgitter, die eine unveränderte Schnitttiefe bis zu den Spannflanschen sicherstellt, kann eine ausreichende Mindeststärke von mindestens 0,5 mm gewählt werden, die eine optimale Kräfteverteilung sichert.
Um eine optimale Übertragung der Einspannkräfte sicherzustellen, ist es günstig, wenn die Stahlbleche oder Stahlgitter mit der Trennscheibe verklebt sind. Die Stahlbleche oder Stahlgitter können damit auch die in den Randzonen der Trennscheibe auftretenden Biegebeanspruchungen optimal aufnehmen, sodass ein Taumeln wirksam unterbunden wird.
Für ruhige Rundlaufeigenschaften der Trennscheibe ist es günstig, wenn die Stahlbleche oder Stahlgitter im wesentlichen eine runde Form aufweisen.
Im Sinne einer weiteren Stabilisierung der Trennscheibe kann diese in an sich bekannter Weise mindestens eine Gewebeeinlage aufweisen.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass zuerst ein Stahlblech oder Stahlgitter mit einer Mindeststärke von 0,5 mm und mit einer die radiale Erstreckung der Spannflansche übersteigenden Erstreckung auf eine Pressplatte aufgelegt, anschließend die Mischung aus Schleifkorn, Bindemittel und gegebenenfalls Füllstoffen aufgebracht und schließlich verdichtet wird, sodass das Stahlblech oder Stahlgitter bündig in die Seitenfläche eingesetzt ist. Dieses Herstellverfahren ist produktionstechnisch besonders günstig und sichert gleichzeitig einen festen Halt der Stahlbleche oder Stahlgitter.
Dieser Halt kann noch weiter verbessert werden, indem die Stahlbleche oder Stahlgitter vor dem Verpressen auf der der Trennscheibe zugewandten Seite mit einem Kleber, insbesondere Epoxikleber, versehen werden.
Weitere Merkmale und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Trennscheibe,
Fig. 2 einen Schnitt durch die Trennscheibe entlang der Linie A-A in Fig. 3 und Fig. 3 eine Seitenansicht der Trennscheibe.
Bei der in den Figuren dargestellten Trennscheibe 1 handelt es sich um eine kunstharzgebundene Schleifscheibe. Als Kunstharz werden verschiedene Phenolharze verwendet, durch deren gezielte Auswahl im Zusammenspiel mit der Wahl des Schleifmittels und der Füllstoffe das Schleifverhalten sowie der Härtegrad der Trennscheibe den jeweiligen Erfordernissen angepasst wird.
Als Schleifmittel werden bevorzugt konventionelle Schleifmittel wie Siliziumcarbid und Korunde eingesetzt. Als Füllstoffe dienen vor allem Festschmierstoffe, beispielsweise Pyrit und Graphit, sowie übliche gepulverte Materialien zur Kunststoffverstärkung wie Kalziumcarbonat oder Glaspulver.
Der Durchmesser d der Trennscheibe 1 liegt typischerweise zwischen 800 mm und 1800 mm. Die Verhältniszahl von Durchmesser d zu Breite b liegt über 80, vorzugsweise sogar über 100. Diese Verhältniszahl soll aufgrund der vorliegenden Erfindung noch weiter gesteigert werden. Es sei angemerkt, dass die Breite b der Trennscheibe 1 aus Anschaulichkeitsgründen in den Figuren im Verhältnis zum Durchmesser d um ein Vielfaches zu groß gezeichnet ist. Die Trennscheibe 1 weist in den seitlichen Stirnflächen Vertiefungen 3 auf, die sich über einen Durchmesserbereich des Durchmessers d von 45 % bis 80 % erstrecken. In die Vertiefungen 3 sind die Stahlbleche oder Stahlgitter 2 im wesentlichen bündig eingesetzt.
Die Stahlbleche oder Stahlgitter 2 weisen eine Mindeststärke von 0,5 mm auf und können bis zu 3,0 mm stark sein, wobei übliche Werte eher zwischen 1 ,0 mm und 2,0 mm liegen. Die Stahlbleche bilden eine geschlossene Fläche, wogegen unter Stahlgitter Strukturen verstanden werden, die Ausnehmungen, insbesondere rechteckförmige Ausnehmungen aufweisen. Die Stahlbleche oder Stahlgitter 2 sind mit der übrigen Trennscheibe 1 verklebt.
Die Stahlbleche 2 sind beim gezeigten Ausführungsbeispiel rund, wie aus Fig. 3 ersichtlich. Auch wenn die runde Form für ruhige Rundlaufeigenschaften günstig ist, sind auch beliebige andere Formen, insbesondere Polygonformen, vorstellbar.
In Fig. 1 sind die beiden zusammenwirkenden Spannflansche 5a und 5b gezeigt, mit denen die Kraftübertragung auf die Trennscheibe 1 erfolgt. Die Stahlbleche oder Stahlgitter 2 führen dazu, dass die Krafteinleitung nicht nur auf den Bereich der Spannflansche 5a und 5b beschränkt bleibt, sondern sich im wesentlichen auf die gesamte Fläche erstreckt, die die Stahlbleche oder Stahlgitter 2 abdecken. Die Stabilisierung der Trennscheibe 1 reicht somit radial weit nach außen.
In Fig. 2 ist zu erkennen, dass die Trennscheibe 1 eine Gewebeeinlage 6 aufweist. Es handelt sich dabei um ein harzimprägniertes Glasfasergewebe. Die Gewebeeinlage 6 stabilisiert die Trennscheibe 1 und verhindert die Entstehung vagabundierender Scheibenbruchstücke bei einem Versagen der Scheibe. Die vorliegende Erfindung erlaubt es, mit nur einer oder zumindest wenigen Gewebeeinlagen 6 auszukommen. Vorstellbar ist auch eine Ausführungsvariante ohne Gewebeeinlage. Dies ist insofern vorteilhaft, als bei Reduktion der Gewebeschichten das Volumen des Gewebes durch Schleifkorn ersetzt werden kann, wodurch die Schleifeigenschaften verbessert werden.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Trennscheiben verläuft derart, dass aus
Schleifkorn, Kunstharz und Füllstoffen eine Mischung hergestellt wird. Auf eine runde Pressplatte wird zuerst ein Stahlblech oder Stahlgitter 2 aufgelegt und anschließend

Claims

die Mischung aus Schleifkorn, Kunstharz und Füllstoffen aufgebracht. In diese Mischung werden die Gewebeeinlagen 6 eingelegt. Anschließend wird verdichtet, wobei an der Oberfläche eine Vertiefung 3 eingeformt wird. In diese Vertiefung 3 wird das zweite Stahlblech oder Stahlgitter 2 eingelegt, wonach ein nochmaliges Verpressen erfolgt. Die Stahlbleche oder Stahlgitter 2 werden vor der Verarbeitung auf der der Trennscheibe 1 zugewandten Seite mit einem Epoxikleber versehen.Das gepresste Sandwich wird anschließend zwischen Richtplatten eingespannt und im Ofen bei einer geeigneten Temperatur ausgehärtet. P a t e n t a n s p r ü c h e :
1. Trennscheibe (1 ) mit einem Durchmesser über 500 mm, die zwischen Spannflanschen (5a, 5b) einspannbar ist, mit einer Mischung aus Schleifhorn, Bindemittel und gegebenenfalls Füllstoffen, die vom Außenrand der Trennscheibe
(1) bis an die Mittelbohrung (4) reicht, wobei die Trennscheibe (1) seitlich mit Stahlblechen oder Stahlgittern (2) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Stahlbleche oder Stahlgitter (2) bündig in Vertiefungen (3) in den Seitenflächen der Trennscheibe (1) eingefügt sind und eine Mindeststärke von 0,5 mm sowie eine die radiale Erstreckung der Spannflansche (5a, 5b) übersteigende radiale Erstreckung aufweisen.
2. Trennscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stärke der Stahlbleche oder Stahlgitter (2) zwischen 0,5 mm und 3,0 mm, vorzugsweise zwischen 1 ,0 mm und 2,0 mm liegt.
3. Trennscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stahlbleche oder Stahlgitter (2) mit der Trennscheibe (1) verklebt sind.
4. Trennscheibe nach einem Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stahlbleche oder Stahlgitter (2) im wesentlichen eine runde Form aufweisen.
5. Trennscheibe nach einem Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Erstreckung der Stahlbleche oder Stahlgitter (2) von der Mittelbohrung (4) bis maximal 80 % des Durchmessers (d) der Trennscheibe (1) reicht.
6. Trennscheibe nach einem Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verhältniszahl von Durchmesser (d) der Trennscheibe (1) zu Breite (b) der Trennscheibe (1) über 80 liegt.
7. Trennscheibe nach einem Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennscheibe (1) Kunstharz als Bindemittel aufweist.
8. Trennscheibe nach einem Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennscheibe (1 ) mindestens eine Gewebeeinlage (6) aufweist.
9. Verfahren zur Herstellung einer Trennscheibe mit einem Durchmesser über 500 mm nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zuerst ein Stahlblech oder Stahlgitter (2) mit einer Mindeststärke von 0,5 mm und mit einer die radiale Erstreckung der Spannflansche (5a, 5b) übersteigenden Erstreckung auf eine Pressplatte aufgelegt, anschließend die Mischung aus Schleifkorn, Bindemittel und gegebenenfalls Füllstoffen aufgebracht und schließlich verdichtet wird, sodass das Stahlblech oder Stahlgitter (2) bündig in eine Seitenfläche eingesetzt ist.
10. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass beim Verdichten eine Vertiefung (3) eingeformt wird, in die das zweite Stahlblech oder Stahlgitter (2) eingepresst wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Stahlbleche oder Stahlgitter (2) vor dem Verpressen auf der der Mischung aus Schleifkorn, Bindemittel und gegebenenfalls Füllstoffen der Trennscheibe (1) zugewandten Seite mit einem Kleber, insbesondere Epoxikleber, versehen werden.
PCT/AT2003/000022 2002-01-24 2003-01-23 Trennschleifscheibe mit seitlichen stahlblechen Ceased WO2003061910A1 (de)

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