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Patent Searching and Data


Title:
ROUGHING DISC HAVING A CARRIER LAYER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/028849
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a roughing disc for machining material surfaces, comprising a disc-like main body (3) with a tool side (13) that is able to face towards a tool and a workpiece side (12) that is able to face towards a workpiece, wherein the main body (3) comprises a central cutout (2), through which an axis of rotation (5) passes, for direct or indirect attachment of a drive shaft of the tool, a disc-like carrier layer (6) arranged on the tool side (13), at least one abrasive layer (8a, 8b) and a separating layer between adjacent layers. The carrier layer (6) is formed from a material mixture which is free of additives with an abrasive action and which comprises at least one mineral additive.

Inventors:
KAMPS, Thomas (Huettenstrasse 36, Haiger, 35708, DE)
CONRADI, Bernd (Huettenstrasse 36, Haiger, 35708, DE)
Application Number:
EP2017/063090
Publication Date:
February 15, 2018
Filing Date:
May 31, 2017
Export Citation:
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Assignee:
KLINGSPOR AG (Hüttenstr. 36, Haiger, 35708, DE)
International Classes:
B24B37/22; B24D3/00; B24D3/28; B24D7/04; B24D11/02
Domestic Patent References:
WO2000015390A12000-03-23
WO1996038263A11996-12-05
Foreign References:
US20150000206A12015-01-01
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
ADVOTEC. PATENT- UND RECHTSANWÄLTE (Dr. Thomas Grünberg, Widenmayerstr. 4, München, 80538, DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Schruppscheibe zur Bearbeitung von Materialoberflächen, umfassend

einen scheibenförmigen Grundkörper (3) mit einer einem Werkzeug zuwendbaren Werkzeugseite (13) und einer einem Werkstück zuwendbaren Werkstückseite (12), wobei der Grundkörper (3) eine von einer Drehachse (5) durchgriffene zentrale Ausnehmung (2) zur direkten oder indirekten Anbindung einer Antriebswelle des Werkzeugs, eine scheibenförmige an der Werkzeugseite (13) angeordnete Trägerschicht (6), mindestens eine Schleifschicht (8a, 8b) und eine Trennschicht zwischen benachbarten Schichten umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht (6) aus einer Materialmischung gebildet ist, welche von schleifaktiven Zusätzen frei ist und welche zumindest einen mineralischen Zusatz umfasst. 2. Schruppscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mineralische Zusatz Basalt, Quarzsand, Wollastonit, Aluminiumsilikat und/oder Kaolin ist 3. Schruppscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mineralische Zusatz eine Mobs' sehe Härte von mindestens 2, vorzugsweise zwischen 7 und 9 hat. 4. Schruppscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mineralische Zusatz eine Korngröße von 30 bis 1000 um, vorzugsweise 200 bis 500 um hat.

5. Schruppscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Korn des mineralischen Zusatzes mit Phenolharzsystemen, umfassend ein Re- sol-/Novolak-Gemisch, umhüllt ist.

6. Schruppscheibe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Resol eine Viskosität von 1.000 bis 5.000 mPa s, vorzugsweise 1.200 bis 3.500 mPa-s aufweist.

7. Schruppscheibe nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das No- volak ein Gehalt an Hexamethylentetramin von mindestens 9 Vol%, vorzugsweise

12 bis 16 Vol% und eine Fließstrecke von 15 bis 35 mm, vorzugsweise 17 bis 26 mm aufweist.

8. Schruppscheibe nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass dem Novolak zusätzlich definierte Mengen von anderen Zusätzen und/oder Additiven von weniger als 20 Vol% zugesetzt sind.

9. Schruppscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennschicht eine Glasgewebelage (10) ist.

Description:
Schruppscheibe mit Trägerschicht

Die Erfindung betrifft eine Schruppscheibe.

Eine derartige Schruppscheibe ist aus der Praxis bekannt und eignet sich für das Schruppschleifen von Materialoberflächen diverser Materialien, d.h. zum flächigen Abtragen von Material. Sie umfasst einen scheibenförmigen Grundkörper mit einer einem Werkzeug zuwendbaren Werkzeugseite und einer einem Werkstück zuwendbaren Werkstückseite. Der Grundkörper umfasst eine von einer Drehachse durchgriffene zentrale Ausnehmung zur direkten oder indirekten Anbindung einer Antriebswelle eines Werkzeugs. Der Grundkörper umfasst zudem eine scheibenförmige an der Werkzeugseite angeordnete Trägerschicht, mindestens eine Schleifschicht und eine Trennschicht zwischen benachbarten Schichten. Bisher bekannte Schruppscheiben bestehen aus mehreren Schleifschichtlagen, welche eine Mischung aus Phenolharz und Schleif körnern umfassen, wobei die Mischung mit diversen Füllstoffen und Additiven versetzt sein kann. Es ist auch bekannt, dass die Schichten mittels Trennschichten voneinander getrennt sind, so dass entlang der Drehachse die Schleifschichten und Trennschichten abwechselnd angeordnet sind. Es sind auch Schruppscheiben bekannt, welche Schichten aus unterschiedlichen

Materialien aufweisen. Dadurch können über verschiedene Schleifinischungen in den unterschiedlichen Schleifschichten eine differenzierte Anpassung an die Anwendung bzw. den Schleifprozess vorgenommen werden.

Bisher bekannte Schruppscheiben weisen jedoch keinen zufriedenstellenden Verbund zwischen benachbarten Schichten aus verschiedenen Materialien und den eingesetzten Glasgewebelagen auf. Bisher bekannte Schruppscheiben sind zudem nicht ausreichend fest und/oder steif.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schruppscheibe der einleitend genannten Gattung zu schaffen, welche sich durch einen verbesserten Aufbau auszeichnet und insbesondere einen verbesserten Verbund zwischen benachbarten Schichten aus verschiedenen Materialien sowie eine verbesserte Festigkeit und/oder Steifigkeit aufweist.

Diese Aufgäbe ist erfindungsgemäß durch die Schruppscheibe mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Die Schruppscheibe nach der Erfindung umfasst einen scheibenförmigen Grundkörper mit einer einem Werkzeug zuwendbaren Werkzeugseite und einer einem Werkstück zuwendbaren Werkstückseite. Der Grundkörper umfasst eine von einer Drehachse durchgriffene zentrale Ausnehmung zur direkten oder indirekten Anbindung einer Antriebswelle des Werkzeugs, eine scheibenförmige und an der Werkzeugseite ange- ordnete Trägerschicht, mindestens eine Schleifschicht und eine Trennschicht zwischen benachbarten Schichten. Benachbarte Schichten in diesem Sinne sind benachbarte Schleifschichten bei einer Anordnung mehrerer Schleifschichten sowie eine Schleifschicht und eine dazu benachbarte Trägerschicht. Die erfindungsgemäße Schruppscheibe zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die Trägerschicht aus einer Materialmi- schung gebildet ist, welche von schleifaktiven Zusätzen frei ist und welche zumindest einen mineralischen Zusatz umfasst.

Dadurch ist ein guter Verbund der Trägerschicht, die keine schleifaktiven Zusätze umfasst, mit der Schleifschicht, welche schleifaktive Zusätze umfasst, gewährleistet. Zudem kann ein guter Verbund mit dem Glasgewebe sowie eine geeignete Festigkeit und/oder Steifigkeit gewährleistet werden. Die Vorteile der erfindungsgemäßen

Schruppscheibe werden insbesondere dadurch erzielt, dass die Trägerschicht frei von schleifaktiven Zusätzen ist und eine ausschließlich stützende Funktion erfüllt. Um diese Funktion zu erzielen eignen sich ganz besonders mineralische Zusätze. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Schruppscheibe nach der Erfindung kann der mineralische Zusatz Basalt, Quarzsand, Wollastonit, Aluminiumsilikat und/oder Kaolin sein. Die Mischung der mindestens einen Trägerschicht kann auch unterschiedliche Zusätze aus dieser Gruppe umfassen. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Schruppscheibe nach der Erfindung kann der mineralische Zusatz eine Möns' sehe Härte von mindestens 2, vorzugsweise zwischen 7 und 9 haben. Insbesondere dadurch kann eine hohe Festigkeit der Schruppscheibe gewährleistet werden, je größer die Härte des Zusatzes ist.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Schruppscheibe nach der Erfin- dung hat der mineralische Zusatz eine Korngröße von 30 bis 1000 μm, vorzugsweise 200 bis 500 μm.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Schruppscheibe nach der Erfindung ist das Korn des mineralischen Zusatzes mit Phenolharzsystemen, umfassend Resol-/Novolak-Gemisch, umhüllt. Resole sind schmelzbare, lösliche Phenoplaste, die reaktive Methylolgruppen enthalten und bei der Kondensation von Phenolen mit Formaldehyd unter basischen Bedingungen entstehen. Die Benzolringe sind hierbei über Methylengruppen sowie über Etherbrücken miteinander verbunden. Novolake sind Phenolharze mit einem Formaldehyd-Phenol- Verhältnis kleiner als 1:1, die durch saure Kondensation der Edukte erhalten werden. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Schruppscheibe nach der Erfindung weist das Resol eine Viskosität von 1000 bis 5000 mPa-s, vorzugsweise 1200 bis 3500 mPa-s auf.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Schruppscheibe nach der Erfindung weist das Novolak ein Gehalt von Hexamethylentetramin von mindestens 9 Vol%, vorzugsweise 12 bis 16 Vol% und eine Fließstrecke von 15 bis 35 mm, vorzugsweise 17 bis 26 mm auf. Bei dem Novolak kann es sich zudem um modifizierten Novolak handeln. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Schruppscheibe nach der Erfindung können dem Novolak zusätzliche definierte Mengen von anderen Zusätzen und/oder Additiven von weniger als 20 vol% zugesetzt sein.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.

Ein Ausführungsbeispiel einer Schruppscheibe nach der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Schruppscheibe.

Die in der Zeichnung dargestellte Schruppscheibe 1 weist einen scheibenförmigen Grundkörper 3 mit einem schichtartigen Aufbau und einem Außenradius a auf. Der Grundkörper 3 hat eine einem Werkzeug zuwendbare Werkzeugseite 13 und eine einem Werkstück zuwendbare Werkstückseite 12. Der Grundkörper 3 umfasst eine zentrale Ausnehmung 2, welche von einer Drehachse 5 durchgriffen ist. Die Drehachse S liegt im Rotationszentrum der Schruppscheibe 1. In der Ausnehmung 2 ist ein Einsatz 4 zum Befestigen der Schruppscheibe 1 an einer Antriebswelle eines Werkzeugs angeordnet. An der dem Werkzeug zugewandten Werkzeugseite 13 der Schruppscheibe ist eine Trägerschicht 6 angeordnet. Die Trägerschicht 6 umfasst eine Mischung, welche Mischung von schleifaktiven Zusätzen frei ist und welche zumindest einen mineralischen Zusatz umfasst. Der mineralische Zusatz kann Basalt, Quarzsand, Wollastonit, Aluminiumsilikat und/oder Kaolin sein. Die Mischung der mindestens einen Trägerschicht kann auch unterschiedliche Zusätze aus dieser Gruppe umfassen. Der Zusatz kann zudem eine Mohs'sche Härte von mindestens 2, vorzugsweise zwischen 7 und 9 aufweisen. Die Korngröße des Zusatzes kann zwischen 30 und 1000 um, vorzugsweise zwischen 200 bis 500 μm liegen. Die Körner des Zusatzes können mit Phenolharzsystemen umhüllt sein, wobei das Phenolharzsystem ein ResoWNovolak-Gemisch umfassen kann. Das Resol kann eine Viskosität von 1000 bis 5000 mPa-s, vorzugsweise 1200 bis 3500 mPa-s aufwei- sen. Das Novolak kann ein Gehalt von Hexamethylentetramin von mindestens 9 Vol%, vorzugsweise 12 bis 16 Vol% und eine Fließstrecke von 15 bis 35 mm, vorzugsweise 17 bis 26 mm aufweisen. Zudem kann das Novolak zusätzliche definierte Mengen von anderen Zusätzen und/oder Additiven von weniger als 20 Vol% umfassen. Somit weist die Trägerschicht 6 eine hohe Festigkeit auf. Sie kann auch eine netzartige Einlage umfassen, um die Stabilität der Schruppscheibe 1 weiter zu erhöhen.

Die Schruppscheibe 1 weist darüber hinaus zwei in Richtung der Achse 5 gestapelte Schleifschichten 8a, 8b auf, welche an der Werkstückseite 12 angeordnet sind. Die Schleifschichten 8a, 8b können schleifaktive Körnungen, wie Normalkorund braun (regulär brown fused alumin) und Derivate, Aluminiumoxid blau (blue fired alumina), Edelkorund weiß (white fused alumina), Zirkonkorund (zirconia alumina), Siliciumcar- bid, Kerarnikkom (ceramic grain), Edelkorund rosa (pink fused alumina) und/oder einkristallines Aluminiumoxid (monocrystalline alumina) umfassen. Zudem können die Schleifschichten unterstützende Füllstoffe, wie Polyaluminiumfluorid, Kryolit, Pyrit, Calcit, Wollastonit und/oder Graphit umfassen, welche mit Phenolharzsystemen gebunden sein können. Somit ist eine Phenolharz-ScWeifkornmischung gebildet, die mit diversen Füllstoffen und Additiven versetzt sein kann.

Zwischen den beiden Schleif schichten 8a, 8b ist eine Trennschicht angeordnet, die als Glasgewebelage 10 ausgeführt ist. Eine weitere Glasgewebelage 10 ist zwischen der Trägerschicht 6 und der an die Trägerschicht 6 angrenzenden Schleifschicht 8a angeordnet. Die Glasgewebelagen 10 fungieren als Trennschichten und dienen der Festigkeit der Schruppscheibe 1. Die Glasgewebelagen 10 erstrecken sich von einem Außenrand 15 der Schruppscheibe 1 bis zu der zentralen Ausnehmung 2 bzw. umgreifen die zentrale Ausnehmung 2 ringförmig. Um eine optimale Anbindung an ein Werkzeug zu gewährleisten, ist die zentrale Ausnehmung 2 als versenkte Nabe ausgeführt.