Die vorliegende Erfindung betrifft das Verbundsystem eines kunstharz-gebundenen Trennschleifringes mit einem Außendurchmesser >= 400 mm, wobei im Bohrungsbereich beidseitig Ausnehmungen eingepresst sind, in welche zwei angepasste randgeformte Spanntafeln als wiederverwendbare Kernspannvorrichtung beim Aufspannen eingelegt werden.

Kunstharzgebundene Trennschleifscheiben ab einem Durchmesser >= 400 mm, werden auf stationären Trennanlagen in der metallerzeugenden sowie metallverarbeitenden Industrie zum Ablängen von Stahl, Guß, Sonderlegierungen, Inconell, Titan usw eingesetzt.

Als großer Nachteil erweist sich dabei die generell geringe Ausnutzbarkeit der herkömmlichen Trennscheiben. In Abhängigkeit vorhandener Maschinen sowie großer Materialabmessungen können diese homogenen Trennscheiben im Idealfall bis minimal 45 % des Neudurchmessers, im Mittelwert jedoch nur bis auf 60 % des Ausgangsdurchmessers aufgebraucht werden.

Diese verbleibenden Restscheiben müssen sodann nach den jeweiligen nationalen Entsorgungsrichtlinien kostspielig entsorgt werden. Als weiterer Nachteil ist der zusätzliche Rohstoffeinsatz für diese ungebrauchte Kernzone anzuführen, welcher trotz alternativer Schleifkornmaterialien hinsichtlich Armierung und Harzanteil zusätzliche Kosten am Rohstoffsektor ergibt.

Beim Patent EP0382720 A2 wird auf einem metallischen Grundkörper, ein kunstharzgebundener gewebeverstärkter Trennschleifring mittels einer kraftschlüssigen Verklebung beschrieben. Dieses System konnte sich jedoch nicht

durchsetzen, da auf dem verbleibenden Grundkörper immer noch ein kleiner Restbelag der schleifaktiven Randzone verbleibt, und ist dadurch die Entsorgungsnotwendigkeit eines Metallkernes mit einem kunstharzgebundenen Restbelag immer noch gegeben.

Ein weiterer Lösungsweg wird im EP 0 769 352 Al beschrieben, wo auf einem metallischen Grundkörper direkt bei der Herstellung die schleifaktive Randzone kraftschlüssig verpresst wird. Als Nachteil hat sich hier die kostspielige Anschaffung einer großen Anzahl dieser Grundkörper herausgestellt. Zusätzlich kommt hier noch ein logistisches Problem bezüglich Retournierung der aufgebrauchten Verbundtrennscheibe hinzu, welche zur Neubelegung ins Herstellerwerk zurückgeschickt werden muss. Aus Kostengründen ist dieses System also nur in begrenzter Entfernung zum Hersteller einsetzbar. Zusätzlich ist die Reinigung und Neubelegung mit einen größeren technischen Aufwand verbunden, und letztendlich wiederum ein Zeit sowie Kostenfaktor.

Beschreibung

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verbundsystem zu schaffen, das vorgenannte Nachteile ausschließt und dem Anwender ein Aufbrauchen des äußeren Trennschleifringes von bis zu 95 % der gesamten schleifaktiven Trennringfläche ermöglicht, und zusätzliche Vorteile wie reduzierte Trennscheibenbreite bei sogar höherer Stabilität gewährleistet.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass der Bohrungsdurchmesser des Trennschleifringes auf den minimalen Aufbrauchdurchmesser abgestimmt wird, und zusätzlich hier beidseitig versetzte Vertiefungen für die Randform der beiden Spanntafeln eingepresst sind. Dadurch ist ein fast vollständiges Aufbrauchen der

schleifaktiven Randzone möglich, und muss nur mehr ein kleiner abrasiver Restring entsorgt werden.

Ein wesentlicher Bestandteil dieser Erfindung sind die beiden Spanntafeln, welche als Verbindungselemente zwischen den eigentlichen maschinenseitigen Spannflanschen und des schleifaktiven Trennringes zu verstehen sind. Da speziell der Übergang vom Spannflansch zur Trennscheibe bei herkömmlichen Produkten eine Schwachstelle darstellt, wird hier erfindungsgemäß dieser Nachteil durch den alternativ möglichen Werkstoff der Spanntafeln wesentlich verbessert.

Da die beiden Spanntafeln -beim Anwender verbleiben, muss nur noch der wesentlich leichtere Trennring zum Kunden versandt werden, und ist dabei eine Gewichtseinsparung von bis zu 40 % möglich.

Weitere Merkmale und Details der vorliegenden Erfindung sind aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung zu entnehmen. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen Trennschleifringes mit doppelten Spanntafeln, Fig. 2 einen Schnitt durch dieses Verbundsystem entlang der Linie A - A in

Fig. 3 und Fig. 3 eine Seitenansicht dieses Trennring - Verbundsystems

Bei den in den Figuren dargestellten Trennschleifring 1 handelt es sich um eine kunstharzgebundene Trennschleifscheibe ohne, vorzugsweise mit zusätzlicher Gewebeverstärkung. Durch eine gezielte Auswahl von Phenolharzen in Kombination mit abgestimmten Schleifkörnungen und Füllstoffen, werden die verschiedenen Härtegrade den jeweiligen Anwendungserfordernissen und Kundenwünschen angepasst.

Als Schleifmittel werden bevorzugt Korunde im speziellen jedoch Spezial- , Zirkon- und Sinterkorunde sowie auch Siliziumkarbid verwendet.. Die Füllstoffe setzen sich aus Rohstoffen wie Pyrit, Zinksulfid, Graphit, Kaliumchlormanganat usw zusammen, welche auch derzeit in Trennscheiben für Industrieanwendungen eingesetzt werden.

Als Gewebeverstärkung 5 kommen derzeit Glasgewebeeinlagen zur Anwendung, in Zukunft sind hier jedoch auch Alternativen wie Kevlar oder Kohlefaser denkbar. Eine Ausführung ohne durchgehende Armierung ist möglich, im Bereich der Vertiefungen sollten jedoch Verstärkungen vorgesehen werden.

Der Außendurchmesser D des Trennschleifringes 1 liegt üblicherweise zwischen 400 und 2000mm, bevorzugt jedoch größer 800mm. Der Bohrungsdurchmesser d vom Trennring 1 kann idealerweise auf den anwendungsbezogenen Minimaldurchmesser abgestimmt werden. Aus fertigungstechnischen Gründen sollte jedoch eine Fixbohrung d, bezogen auf die jeweilige Standardabmessung des Trennringes gewählt werden. Als Richtwert für den Bohrungsdurchmesser d ist der Bereich 40 — 80% vom Außendurchmesser D anzugeben.

Die Verhältniszahl vom Durchmesser D zur Breite T liegt derzeit üblicherweise im Bereich 80 - 100. Eine erfindungsgemäße Steigerung auf bis zu 130 ist auf Grund der wesentlich steiferen Kernzone realisierbar. Der schleifaktive Trennring kann sowohl planparallel als auch konisch, das heißt zur Bohrung verjüngt ausgeführt sein.

Aus Gründen der Übersichtlichkeit, ist die Breite T in den Figuren 1 und 2 im Verhältnis zum Durchmesser D um ein Vielfaches zu groß gezeichnet.

Der Trennschleifring 1 weist planseitig im Bohrungsbereich beidseitig mehrere geometrische Vertiefungen 3 auf, in welche beim Aufspannen die beiden Spanntafeln passgenau eingelegt werden. Die Form dieser Vertiefungen 3 kann rund, rechteckig, vorzugsweise jedoch schwalbenschwanzförrnig ausgeführt sein. Um eine gute

Vorspannung der Spanntafeln 2 zu ermöglichen, muss die Tiefe dieser Ausnehmungen zwischen 0,1 und lmm vorzugsweise 0,2 bis 0,6 mm geringer sein, als die halbe Trennringbreite T in der Bohrung. Die radiale Erstreckung e dieser Ausnehmungen 3 ist abhängig vom Außendurchmesser D und liegt zwischen 10 und 200 mm, vorzugsweise zwischen 30 und 60 mm.

Ein wesentlicher Bestandteil dieses Systems sind die beiden Spanntafeln 2, welche mit ihrer definierten Randform genau in die beidseitigen Vertiefungen 3 des Trennschleifringes 1 passen. Beim Aufspannen mit den herkömmlichen Spannflanschen 4a und 4b werden die beiden Spannbleche zusammengepresst, und wird dadurch die notwendige seitliche Spannkraft erzeugt. Die für einen Zerspanungsprozess notwendigen Kräfte, werden dabei von der Antriebswelle über die Sparmflanschen auf die beiden Spanntafeln weitergeleitet, und von diesen letztendlich über die spezielle Randform auf den schleifaktiven abrasiven Trennring kraftschlüssig übertragen.

Die Spanntafeln können in gerader, gekröpfter, perforierter bzw. auch in gewellter Form ausgeführt sein. Als Möglichkeit der Gewichtseinsparung können die Spanntafeln mit zusätzlichen Ausnehmungen versehen werden.

Die Randform 3 dieser beiden Spanntafeln 2 zeichnet sich durch mehrere symmetrische runde, eckige, schwalbenschwanzförmige oder ähnlich geformte vorstehende Spannflächen aus, welche genau in die beidseitig mitgepressten Vertiefungen des schleifaktiven Trennringes passen müssen, und so die auftretenden Kräfte während des Trennschleifens übertragen können.

Die Gesamtstärke der beiden Spanntafeln muss geringfügig d.h. ungefähr 5-10% dünner sein als die Scheibenstärke T im Bohrungsbereich des Trennschleifringes. Dadurch ist es gewährleistet, dass die notwendige freie Schnitttiefe wie mit herkömmlichen Trennscheiben erreicht wird.

Als Werkstoff für diese Spanntafeln kommen hochfeste armierte Kunststoffe, Kohlenstofffaser, Nichteisenmetalle, Sonderlegierungen, Titan, vorzugsweise jedoch derzeit einfache Stahlbleche zur Anwendung. Zusätzlich zur erforderlichen Grundfestigkeit, muss dieser Werkstoff als wichtiges Kriterium eine gewisse Flexibilität und hohe Eigenspannung aufweisen, um die bei solchen Anwendungen auftretenden seitlichen Krafteinwirkungen ohne dauernden Schaden überstehen zu können.

Um das Handling beim Aufspannen dieses Verbundsystems zu erleichtern, werden in den Spanntafeln Schlitze 2a vorgesehen, in welche spezielle Spannfedern als Aufspannhilfe eingeschoben werden. Als zusätzliche Fixierung bzw Spannkrafterhöhung, können bei sehr großen Spanntafeln ( > 60 % vom Trennring - Außendurchmesser ) zusätzliche Verschraubungen 2b im äußeren Durchmesserbereich der Spanntafel vorgesehen werden. Dabei dürfen keine Verschraubungselemente über die Planfläche der Spanntafel vorstehen..

Als wichtige Fertigungsmaßnahme, ist ein positions- und formgenaues Einpressen der Vertiefungen im Bohrungsbereich des Trennschleifringes notwendig. Dies wird durch das Mitpressen einer passgenauen Schablone erreicht. Alternativ können diese Ausnehmungen auch nachträglich auf einer geeigneten Bearbeitungsanlage ausgeschliffen werden.