EP1332834A1 - Trennschleifscheibe mit seitlichen Stahlblechen - Google Patents

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EP1332834A1
EP1332834A1 EP02001641A EP02001641A EP1332834A1 EP 1332834 A1 EP1332834 A1 EP 1332834A1 EP 02001641 A EP02001641 A EP 02001641A EP 02001641 A EP02001641 A EP 02001641A EP 1332834 A1 EP1332834 A1 EP 1332834A1
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EP
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cutting disc
steel
steel sheets
cutting
grids
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EP02001641A
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Adolf Lang
Florian Meissl
Markus Bosin
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Tyrolit-Schleifmittelwerke Swarovski KG
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Tyrolit-Schleifmittelwerke Swarovski KG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D5/00—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting only by their periphery; Bushings or mountings therefor
    • B24D5/12—Cut-off wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D5/00—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting only by their periphery; Bushings or mountings therefor
    • B24D5/16—Bushings; Mountings

Definitions

  • the present invention relates to a cutting disc, in particular with a Diameter for over 500 mm, and a method for producing such Cutting disc.
  • Object of the present invention is therefore to provide a cutting disc, the despite being stable in relation to the diameter of a small disk thickness, wherein At the same time the problems of the known approaches are avoided.
  • the steel sheets applied laterally to the axial end faces of the cutting disk or steel grids lead to a large-scale distribution of the clamping flanges outgoing clamping forces.
  • the cutting disc is stabilized over a large area.
  • the Cutting depth not reduced. This is especially true when the steel sheets or Steel grille inserted flush in recesses in the side surfaces of the cutting disc are as a preferred embodiment provides.
  • the steel sheets or steel mesh are glued to the cutting disc.
  • the steel sheets or steel mesh can thus also in the edge zones of the cutting disc Optionally absorb occurring bending stresses, so that a tumbling effect is prevented.
  • the Steel sheets or steel mesh have a substantially round shape.
  • the inventive method provides that the steel sheets or steel mesh together with the binder, the abrasive grain and any fillers of the Cutting disc pressed and then cured.
  • This Production process is particularly favorable in terms of production technology and secures at the same time a firm hold of the steel sheets or steel mesh.
  • This hold can be further improved by using the steel sheets or Steel grid before pressing on the side facing the blade with a Glue, in particular epoxy glue, be provided.
  • the cutting disc 1 shown in the figures is a Resin-bonded grinding wheel.
  • a resin various phenolic resins used by their targeted selection in conjunction with the choice of Abrasive and the fillers the grinding behavior and the degree of hardness of Cutting disc is adapted to the respective requirements.
  • abrasives are preferred conventional abrasives such as silicon carbide and Corundum used.
  • fillers are mainly solid lubricants, for example Pyrite and graphite, as well as common powdered materials for plastic reinforcement such Calcium carbonate or glass powder.
  • the diameter d of the cutting wheel 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 due to the present Invention be further increased. It should be noted that the width b of the Cutting disc 1 for reasons of clarity in the figures in relation to Diameter d is drawn many times too large.
  • the cutting disk 1 has recesses 3 in the lateral end faces, which are extend over a diameter range of diameter d from 45% to 80%. In the recesses 3, the steel sheets or steel mesh 2 are substantially flush used.
  • the steel sheets or steel mesh 2 have a minimum thickness of 0.5 mm and can be up to 3.0 mm thick, with common values being more likely between 1.0 mm and 2.0 mm lie.
  • the steel sheets form a closed surface, whereas under Steel mesh structures are understood, the recesses, in particular have rectangular recesses.
  • the steel sheets or steel mesh 2 are with glued the remaining blade 1.
  • the steel sheets 2 are round in the embodiment shown, as shown in FIG. 3rd seen. Even if the round shape is favorable for quiet concentricity, are also any other shapes, especially polygons, conceivable.
  • Fig. 1 the two cooperating clamping flanges 5a and 5b are shown, with where the power is transmitted to the cutting wheel 1.
  • the steel sheets or Steel grille 2 cause the introduction of force not only to the area of Clamping flanges 5a and 5b remains limited, but essentially to the extends the entire surface covering the steel sheets or steel mesh 2.
  • the Stabilization of the cutting wheel 1 thus extends radially far outward.
  • the cutting disc 1 aullege a fabric insert 6. It is a resin-impregnated glass fiber fabric.
  • the fabric insert 6 stabilizes the blade 1 and prevents the formation of stray Slice fragments in case of failure of the disc.
  • the present invention allows to get along with only one or at least a few fabric inserts 6. Also conceivable is a variant without tissue insert. This is insofar advantageous, as in reduction of the tissue layers, the volume of the tissue through Schleifkom can be replaced, whereby the grinding properties are improved.
  • the preparation of the cutting discs according to the invention is such that from Abrasive grain, synthetic resin and fillers a mixture is made. On a round Press plate is first placed a steel or steel mesh 2 and then the Mixture of abrasive grain, synthetic resin and fillers applied. In this mixture the fabric inserts 6 are inserted. Then it is compressed, taking at the Surface is formed a recess 3. In this recess 3, the second Steel plate or steel grille 2 inserted, after which a further pressing takes place. The steel sheets or steel mesh 2 are applied to the before processing Cutting disc 1 facing side provided with an epoxy adhesive.
  • the pressed sandwich is then clamped between straightening plates and in Oven cured at a suitable temperature.

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Abstract

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

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Trennscheibe, insbesondere mit einem Durchmesser für über 500 mm, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Trennscheibe.
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 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.
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 Trennscheibe seitlich mit Stahlblechen oder Stahlgittern mit einer Mindeststärke von 0,5 mm versehen ist.
Die seitlich auf die axialen Stirnflächen der Trennscheibe aufgebrachten 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 relativ geringen Stärke der Stahlbleche oder Stahlgitter wird jedoch die Schnitttiefe nicht reduziert. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Stahlbleche oder Stahlgitter bündig in Vertiefungen in den Seitenflächen der Trennscheibe eingefügt sind, wie dies eine bevorzugte Ausführungsform vorsieht.
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 die Stahlbleche oder Stahlgitter gemeinsam mit dem Bindemittel, dem Schleifkorn und allfälligen Füllstoffen der Trennscheibe verpreßt und anschließend ausgehärtet werden. 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 aulweist. 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 Schleifkom 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 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.

    Claims (11)

    1. Trennscheibe (1), insbesondere mit einem Durchmesser über 500 mm, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennscheibe (1) seitlich mit Stahlblechen oder Stahlgittern (2) mit einer Mindeststärke von 0,5 mm versehen ist.
    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) bündig in Vertiefungen (3) in den Seitenflächen der Trennscheibe (1) eingefügt sind.
    4. Trennscheibe nach einem Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlbleche oder Stahlgitter (2) mit der Trennscheibe (1) verklebt sind.
    5. Trennscheibe nach einem Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlbleche oder Stahlgitter (2) im wesentlichen eine runde Form aufweisen.
    6. Trennscheibe nach einem Ansprüche 1 bis 5, 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.
    7. Trennscheibe nach einem Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verhältniszahl von Durchmesser (d) der Trennscheibe (1) zu Breite (b) der Trennscheibe (1) über 80 liegt.
    8. Trennscheibe nach einem Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennscheibe (1) Kunstharz als Bindemittel aufweist.
    9. Trennscheibe nach einem Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennscheibe (1) mindestens eine Gewebeeinlage (6) aufweist.
    10. Verfahren zur Herstellung einer Trennscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlbleche oder Stahlgitter (2) gemeinsam mit dem Bindemittel, dem Schleifkorn und allfälligen Füllstoffen der Trennscheibe (1) verpreßt und anschließend ausgehärtet werden.
    11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlbleche oder Stahlgitter (2) vor dem Verpressen auf der der Trennscheibe (1) zugewandten Seite mit einem Kleber, insbesondere Epoxikleber, versehen werden.
    EP02001641A 2002-01-24 2002-01-24 Trennschleifscheibe mit seitlichen Stahlblechen Expired - Lifetime EP1332834B1 (de)

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