一种纤维板研磨工具的制作方法

文档序号:12282871阅读:305来源:国知局
一种纤维板研磨工具的制作方法与工艺

因为垫板上的研磨料的承载材料是挠性的,所以这种研磨料也可称为挠性的研磨料。为了应用这种叶片形状的研磨工具,在用机器进行研磨时需要支撑性的承载部件,其形式通常是所谓的支撑盘,它在DIN ISO 15636中统一了规格。

与此相反,具有粘附颗粒的研磨工具也称为粘附的研磨料,其中研磨颗粒埋入人造树脂中。这些研磨工具以研磨块的形式来使用,并且这些研磨工具用来给工件塑造形状和表面处理。这种研磨工具是刚性的,这一方面有助于产生表面轮廓,但也会带来问题,即研磨颗粒不受控制地爆裂,并且会在工件的表面上引起不均匀的研磨纹路。

纤维板磨轮在工业中应用非常广泛,因为它们保持良好弹性的情况下由垫板上的研磨料提供了最好的坚固性,并因此具有相对较高的耐用度、磨损功率和非常高的颗粒度。它们尤其适合用来在工件上产生均匀的表面结构。如今已知的纤维板磨轮设置有支撑盘,例如见工具操作手册PFERD,D 21,6/204和7/204页的应用规则。从德国马瑞恩黑德的August Rü ggeberg有限责任公司可获得该工具操作手册PFERD,D 21。

纤维板磨轮要么能够设置有按A2-DIN ISO 16057的中间孔口,这一点是USA受欢迎的实施例,或者设置有额外设置成星形的、按A1-DIN ISO 16057的裂缝,这一点是欧洲受欢迎的实施例。

在此对于这种纤维板磨轮来说,基本上已知两个用来将磨轮固定在支撑盘上的系纺。主要用在欧洲区域中的是,通过螺栓插入纤维板磨轮并且借助盘状的固定元件来固定,该螺栓在支撑盘上从工件侧突出来。该盘状的固定元件自身具有螺母螺纹,并且直接与螺栓拧在一起或通过单独的螺母拧在一起。为了减少表面上的损坏,螺栓和固定元件设置在支撑盘中的中间凹陷处中,即“陷入”。在这种结构中,圆片中这些提到的裂缝是有利的。这种固定例如在GB 1058502 A1进行详细描述,并且由德国恩格斯基兴的LUKAS-ERZETT Vereinigte Schleif-und有限公司的手册Produkte und Preise 2008/2009的第246、247、251页中已知。

在美洲区域,具有螺距的钢圈从中间压入或冲到纤维板磨轮中,以便能够将该圆片快速地固定在支撑盘上。例如在US 3,667,169中示出了这种布局。为此,具有中间孔口的实施例是有利的。

根据通常的观点,这些用于支撑盘上的磨轮的常规固定方法需要磨轮相对于工件的最小间隙角为约15°,为了避免固定元件与工件的接触并因此避免工件表面的损坏,见工具手册PFERD,D 21,6/204页。

因为常见的支撑盘由橡胶或类似橡胶的、弹性足够的塑料构成,所以在纤维板磨轮中较高的磨损功率伴随着过热危险。为此在EP 1 741 515 A1中描述了一种支撑盘作为解决方案,它具有大量的冷却通道,它们用来从背侧冷却磨轮。此外在该处还描述了一种用于承载盘上的圆片的快速更换容纳部,它包括专用的凸缘装置,其应该粘附在磨轮的未设置研磨料的背侧上。

在DE 20 2009 011470 U1和DE10 2009 038583 A1中为此这样设计,即在EP 1 741 515 A1中描述的解决方案基本上适用于借助细微颗粒的纤维板磨轮进行精细加工。在应用粗大颗粒进行粗磨时,存在着撕碎垫板(即纤维板磨轮)的危险。作为解决方案建议,设置承载盘并且纤维板磨轮借助粘贴层固定在该承载盘上,其中在优选实施例中该磨轮应该高出该承载盘几个毫米,该承载盘以常见的方式由酚醛树脂浸湿并且挤压的玻璃纤维构成。在该承载盘的背向研磨侧的背侧上应该还设置有金属环,用来容纳驱动机的驱动轴。

由US 3,844,072 A已知一种两侧都涂有研磨料的弹性研磨工具,它包含由塑料或金属构成的内轮,由多孔的发泡材料构成的圆片从两侧粘附在它上面,并且另一由更稳定材料构成的另一圆片再次从两侧粘附在它上面,最后磨轮(例如砂纸)分别从外侧粘附在它上面。该内部圆片在此包含常见的连接器件,用来连接到机器上。该研磨工具应该通过装备磨轮并且通过在机器上的简单翻转来实现。该弹性应该通过由多孔泡沫材料构成的圆片实现。应该在具有由塑料构成的支撑盘的机器轴上应用该研磨工具。此外还建议,作为由多个盘状涂层构成的结构的替代器,设置有由热塑性材料构成的稳定的塑料内核并且将它与泡沫塑料挤压包封,然后应该将用来容纳磨轮的遮盖层粘贴在它上面。通过使用更硬的内核,应该可以省略外部支撑盘。

由EP 0 450 209 B1和DE 690 07 467 T2已知一种灵活的、未粘合的双侧的一次性磨轮,用来可旋转地与承载元件相连。该处公开的磨轮应该在研磨表面之间具有形式为中间部件的圆形加固装置(它定义了中间孔口)以及两个相对而置的、基本上圆形的平坦的表面。该磨轮应该能够通过加固装置可去除地与承载元件相连,因此研磨表面能够用来对物体进行最终加工。有利的是,能够与承载元件的端部上的连接装置相连的装置具有中间部件,它定义了中间孔口并且位于该中间孔口中并且在它上面还设置有加固装置,其中该中间孔口和中间洞口应该相互同轴。备选地,该加固元件应该具有形式为圆盘的中间部件,其具有两个相对而置的、基本上平坦的表面,该加固元件或者具有其它类似平面的、平坦的元件,其具有两个相对而置的、基本上平行的、承载圆盘的表面,这些表面具有中间孔口。第一圆盘元件应该在一侧上承载着具有期望粒度的研磨材料,而该圆盘的第二相对而置的侧面应该固定在承载着圆盘的表面上,该表面具有任意的、在此上下文中已知的粘合剂。第一圆盘元件已在其一侧上涂抹着着具有期望粒度的研磨材料,并且借助第二相对而置的侧边粘附地与中间部件的其它承载圆盘的表面相连,以便构成具有两个用来磨去物体的研磨表面的一次性磨轮。该中间部件应该优选由强度大的化学纤维织物或塑料或金属(铝、钢、黄铜、铜等)或类似材料制成。重要的是,为该中间部件所选的材料具有足够的强度,以便在一次性磨轮承受研磨力时能够被充分地抓牢。必要时,还应该应用具有额外的支撑或加固元件的结构,它应该由橡胶或类似材料制成。尤其有利的是,能够在该研磨工具的两侧上将不同的粒度结合起来,然后能够分别通过磨轮的翻转来抓住它们。

DE 1 853 136 U描述了一种两侧铺有研磨料的纤维板磨轮,但应该只对磨轮的径向外部区域铺设研磨料。该圆盘应该以常规的方式固定在工具机的主轴上。优点在于节省了材料,其中该圆盘在研磨料消耗之后应该扭转一侧,以便进一步在主轴上使用。

DE 20 2010 012 502 U1示出了一种具有许多孔口的磨轮,用来吸出磨下的碎屑。该圆盘以常规的方式用来应用在支撑盘上。该支撑盘在此应该具有用来吸出磨下的碎屑的孔口。在此文献中描述了一种由辐射半径和多孔圆盘构成的样式,在该多孔圆盘上圆形孔口具有特定的分布。通过该孔口的分布,总是能够达到几乎稳定的抽气功率,并且与支撑盘和磨轮相互的可旋转的定位无关。在经常更换砂轮时,应该避免磨轮朝支撑盘的费时定向。

对此备选地,WO 2007/143400A2描述了一种用来与同样所述的支撑盘一起使用的磨轮,用来应用在具有抽气装置的研磨机器上,其中在磨轮中应该设置有纵长的孔口或裂缝。该裂缝或纵孔也能够弯曲。这些纵长应该在其长度上具有稳定的长度。此外在所示的直的和弯曲的纵孔中,该纵孔的端部中点位于共同的辐射半径上。通过磨轮中的抽气孔的建议的构造方案,应该总是能够达到几乎稳定的抽气功率,并且与支撑盘和磨轮相互的可旋转的定位无关。

在应用纤维板磨轮时的不同缺点(如在粒度较大时散热不良、在借助较粗粒度工作时具有撕裂危险、必须要有支撑盘、在加工时必须有最小的间隙角以避免表面损坏、在研磨较窄的凹槽时存在工件和支撑盘之间存在着接触的危险、在进行工业应用时工具的更换时间相对于使用寿命太长)已在现有技术中进行处理,并且已经建议了许多可能的解决方案,它们大多又会带来新的问题或至少会明显增加成本。因此本发明的目的是,提供一种经改善的纤维板研磨工具,它避免了由现有技术已知的缺点。

按本发明,此目的通过具有两个纤维板磨轮的纤维板研磨工具实现,它们借助设置在纤维板磨轮之间的粘贴层在整个表面上相互粘贴,因此纤维板磨轮设置有研磨料的外侧相互背离。

申请人惊讶地发现,借助按本发明的纤维板研磨工具的结构,在最大程度上消除了纤维板研磨工具的断开危险。因为按本发明的纤维板研磨工具两侧都能使用,所以以比与已知的解决方案低得多的成本实现该断开安全性。

在不使用额外的支撑盘的情况下,该按本发明的解决方案以出乎意料的方式展示出足够的牢固性。通过省略单独的支撑盘,为用户减少了工具总成本,并且还在作为手持工具使用时减少了重量。此外,通过省略额外的支撑盘,改善了散热。

最后通过省略支撑盘,按本发明的解决方案以及非常小的厚度还能够借助按本发明的纤维板研磨工具,不能够实现明显比已知的工具更窄的凹槽,面且在凹槽较宽时不用考虑支撑盘与凹槽侧部的接触危险,并因此不用考虑工件的损坏。

该按本发明的工具能够简单地借助中间孔口以常规方式(例如借助垫片和螺母)固定在工具机主轴上,并且在该工具磨损之后获得材料种类单纯的废料。还可能的是,在纤维板研磨工具的中间区域中拨杆元件还埋入粘贴层中,以使纤维板研磨工具与用机器的驱动器快速地固定,尤其当拨杆元件具有顶靠面,用来使纤维板研磨工具顶靠在用机器的驱动器上,其中该拨杆元件构成为弯曲的,因此该顶靠面设置得与该纤维板研磨工具的纵向中间平面偏置。该按本发明的研磨工具能够在整个表面上安放在侧面上,间隙角为0°。如果在该拨杆元件在顶靠面的区域中只设置有一个螺距,则这一点尤其简单。

尤其在与工具-快速更换装置相结合时,有利的是,在纤维板研磨工具的中间区域中还设置有拨杆元件,用来将纤维板研磨工具与用机器的驱动器连接起来,其中该拨杆元件通过中间孔口穿透该磨轮,并且将经粘贴的纤维板磨轮固定在该拨杆元件上。

在与常见的手持式工具机(例如角磨轮)相结合时,如果在该拨杆元件中设置单头或多头螺钉螺纹或螺母螺纹,则有助于快速且简单地更换工具。

在按本发明的研磨工具的另一尤其有利的构造方案中,该研磨工具横向于纤维板研磨工具的纵向中间平面具有通穿孔。这些孔口一方面在运转期间使工件可以看见,另一方面它们还改善了工件表面的散热。

原则上还已知的是,研磨工具设置有凹口或者洞口,以便在加工工件时能够看到被加工的工件表面。例如从DE 20 2004 004 027U1、US 2005 0202 768 A1、US 2006 0160 480 A1和DE 20 2005 009 665 U1中已知扇形磨轮的凹口。与纤维板磨轮相比,在使用扇形磨轮时不需要支撑盘。扇形磨轮指其它形式的研磨工具,其中单个的研磨片木瓦状覆盖地粘贴在承载件上。

例如在DE 29 802 791 U1、US 6 007 415 A、EP 0 868 262 B1、DE 696 11 764 T2、DE 699 07 280 T2、WO 00/35634 A和WO 97/21521 A中描述了,在承载板或支撑盘与磨轮组合在一起时在磨轮和支撑盘或承载板中设置孔口。

在工具手册D21的43/204页中描述了磨轮和合适的具有孔口的支撑盘。当然这些孔口在机器进行相应配置时应该用来在研磨时吸走磨下的碎屑,以延迟磨轮的损耗。

在所有这些描述的具有支撑盘的构造方案中尤其不利的是,在更换磨轮时新的磨轮必须借助其孔口朝承载板或支撑盘中的孔口对齐。如果考虑DE 20 2009 011 470 U1中的实施例,在工业应用时这种磨轮的使用寿命有一部分少于一分钟,则工具更换时间对于整体工作时间来说有非常重要的经济意义。因此与已知的解决方案相比,按本发明的构造方案为这种按本发明的工具的使用者带来了明显更经济的优点。

由DT 2 121 842 OS还已知,在磨轮中设置凹口和裂缝,其中研磨料粘贴在薄的金属承载盘上。所述的磨轮应该尤其适用于切削加工的工具的再加工。通过这些凹口和裂缝的特殊构造方案,应该构成裂解-边缘区,它应该多重地应用具有更小半径的磨轮。由DT 1 652 912 OS已知,在磨轮中设置凹口,其中这些凹口应该限制在磨轮未被支撑盘支撑的边缘区域中。

为了更好地看到工件表面,有利的是,所述这些通穿孔位于一个或多个多孔圆盘上,所述多孔圆盘设置得与所述纤维板研磨工具的旋转轴线同心。已证实为尤其有利的是,所述这些通穿孔具有纵长的造型,其中所述这些通穿孔的长度优选至少是所述这些通穿孔的最大宽度的三倍。尤其这些纵长的通穿孔的宽度从通穿孔的第一端部部段朝通穿孔的第二端部部段缩小,并肝所述第一端部部段优选朝所述纤维板研磨工具的旋转轴线的径向间距比所述第二端部部段更大。因此,一方面改善了待加工的工件表面的主要部位的视野,同时还改善了工件表面的散热。该通穿孔的第一端部部段和第二端部部段在此优选以不同的辐射半径设置在所述纤维板研磨工具的旋转轴线的周围。在此尤其有利的是,所述角度至少为30°,优选不超过60°,该角度是通过所述通穿孔的所述辐射半径、围绕着所述旋转轴线在所述纤维板研磨工具的所述纵向中间平面中形成的。

在另一优选实施例中,所述研磨工具构成为磨轮的扇状部位。因此,按本发明的研磨工具尤其还能够有利地与所谓的多功能工具相结合,其具有用于工具的旋转振动的驱动器并且其它方面构造与角磨机类似,并且能够用于精细的表面加工。

附图说明

图1在俯视图中示出了按本发明的纤维板研磨工具的第一实施例;

图2在横截面中示出了图1的按本发明的纤维板研磨工具;

图3在俯视图中示出了按本发明的纤维板研磨工具的第二实施例;

图4在横截面中示出了图3的按本发明的纤维板研磨工具;

图5在俯视图中示出了按本发明的纤维板研磨工具的第三实施例;

图6在横截面中示出了图5的按本发明的纤维板研磨工具;

图7在俯视图中示出了按本发明的纤维板研磨工具的第四实施例;

图8在横截面中示出了图7的按本发明的纤维板研磨工具;

图9在俯视图中示出了按本发明的纤维板研磨工具的第五实施例;

图10在横截面中示出了图9的按本发明的纤维板研磨工具;

图11在俯视图中示出了按本发明的纤维板研磨工具的第六实施例;

图12在横截面中示出了图11的按本发明的纤维板研磨工具;

图13在俯视图中示出了按本发明的纤维板研磨工具的第七实施例;

图14示出了在角磨机上的图13的按本发明的纤维板研磨工具;

图15示出了按本发明的纤维板研磨工具中纤维板磨轮为扇状的另一实施例;

图16示出了图15的按本发明的纤维板研磨工具的实施例的变形。

在这些附图中示出的按本发明的纤维板-磨轮设计和构造得用来可旋转振动地驱动,例如常见的角磨机。在这些附图中示出的按本发明的纤维板-研磨工具(整体上用1表示)其包括两个纤维板-磨轮2和3,它们至少在其外侧之一上设置有研磨料,并且它们借助设置在纤维板-磨轮2、3之间的粘贴层4在整个表面上相互粘贴,因此纤维板-磨轮2、3的设置有研磨料的外侧相互背离。该胶粘贴层4可例如通过以环氧树脂为基础的胶粘剂构成。

按本发明的纤维板-研磨工具1的在图1中以俯视图且在图2中以横截面示出的第一实施例能够简单地通过中间孔口5以常规方式(例如借助垫片和螺母)固定在工具机主轴6上。在该工具1磨损之后能够获得材料种类单纯的废料,这尤其在以工业标准使用时使清洁耗费并因此使清洁成本保持较小。该洞口5有利地设计成额定直径为22、23mm的洞口。由于该研磨工具1的对称结构,研磨工具1的纵向中间平面7位于粘贴层4中。

如同在图4中可看到的一样,按本发明的研磨工具1的图3和4所示的实施例在纤维板-研磨工具1的中间区域中还具有埋在粘贴层4中的拨杆元件8,用来将纤维板-研磨工具1与用机器的驱动器(例如角磨机9的工具机主轴6)连接,如图14所示。该示出的拨杆元件8有利地作为片材冲压件制成,并且螺纹M14oder 5/8-11“中的螺距10也一同成形,也如图13和14可看到的一样。该研磨工具能够直接地拧在角磨轮9的工具机主轴6上,这明显缩短了工具更换时间并因此在应用按本发明的研磨工具1时改善了整体经济性。

在拨杆元件8上设置有顶靠面11,用来将纤维板-研磨工具1顶靠在用机器的驱动器上,例如顶靠在工具机主轴6或间隔块上的轴环上。为此,该拨杆元件8构成为弯曲的,因此顶靠面11设置得与纤维板-研磨工具的纵向中间平面7偏置,如图4所示。在相应调整工具机主轴6的螺纹长度时或在应用合适的间隔块时工具机主轴6不会在纤维板-研磨工具1的与顶靠面11相对而置的侧面上突出来,因此按本发明的研磨工具1能够在整个表面上安放在纤维板-研磨工具的与顶靠面11相对而置的侧边上,以便进行研磨。

在按本发明的纤维板-研磨工具1的图5和6所示的实施例中,在纤维板-研磨工具1的中间区域中设置有其它的拨杆元件12,用来将纤维板-研磨工具1与用机器的驱动器6连接起来。这些商用标准的拨杆元件12与纤维板磨轮粘贴和卡在一起。在轮毂体13上成形着六角形物体15,用来在固定或松开驱动轴6时装配常见的工具。在轮毂体13中设置有单头的、优选多头的螺钉螺纹或螺母螺纹,作为研磨工具1的快速更换固定件在驱动轴6上的一部分。

在图7至12中示出了按本发明的研磨工具1的实施例,它相当于图1至6的实施例并且具有额外地横向于纤维板研磨工具1的纵向中间平面7的通穿孔16。这些通穿孔16位于一个(图7、8、11、12)或多个(图9、10)多孔圆盘21上,这些圆盘设置得与纤维板-研磨工具1的旋转轴线17同心。这些通穿孔16的数量能够是2、3、4、5、6、7、8、9或更多,这些通穿孔16应该设置得均匀地分布,以避免研磨工具1的不平衡。

在按本发明的研磨工具1的图13和14所示的实施例中,这些通穿孔16具有纵长的、水滴状的、拖尾状的造型,其中这些通穿孔16的长度优选至少是这些通穿孔16的最大宽度的三倍。此外,这些纵长的通穿孔16的宽度从通穿孔16的第一端部部段18朝通穿孔16的第二端部部段19缩小。该第一端部部段18朝纤维板-研磨工具1的旋转轴线17的径向间距比第二端部部段19更大。该实施例的通穿孔16具有这样的造型,即它经常用来描述具有尾部的彗星。如同所示的一样,这些纵长的通穿孔16能够构成为弯曲的。与圆形的通穿孔相比,加工者对完整的加工表面具有更大的视野。证实为有利的是,该端部部段18应该设置在纤维板研磨工具1的外侧的附近,而较窄的第二端部部段19应该设置在旋转轴线17的附近。该通穿孔16的第一端部部段18和第二端部部段19在此以不同的辐射半径22、23设置在纤维板-研磨工具1的旋转轴线17的周围。该角度a至少为30°,优选不超过60°,在所示的实施例中约为40°至45°,该角度是通过通穿孔16的辐射半径22、23围绕着旋转轴线17在纤维板-研磨工具1的纵向中间平面7中形成的。

图15和16示出了按本发明的纤维板-研磨工具1的另一实施例,它只是构成为磨轮的扇形部位20用来借助所谓的多功能工具来工作,其具有用于工具1的旋转振动的驱动器并且其它方面构造与角磨机9类似,并且能够用于精细的表面加工。由于工具机主轴6的旋转振动式运动,有利的是,拨杆元件14具有用于工具机主轴6的形锁合容纳部。根据工具机朝工件的各种适宜的定位,六角形孔口(如图15所示)或八角星(如图16所示)能够使纤维板-研磨工具1在不同的基本位置中与工具机主轴6相连。这种扇形的纤维板研磨工具1能够具有带上述优点的通穿孔16。图16示出了这种实施例。如图15所示,这种纤维板研磨工具1当然能够配备孔口16(在图16中配备拨杆元件14),并且反过来。这些通穿孔16也能够具有纵长的形状和结构,如同它已参照图13描述的一样。

参考标记清单:

1、纤维板研磨工具,整体上,2、纤维板-磨轮,3、纤维板-磨轮,4、粘贴层,5、中间孔口,6、工具机主轴,7、纵向中间平面,8、拨杆元件,9、角磨机,10、螺距,11、顶靠面,12、拨杆元件,13、轮毂体,14、拨杆元件,15、六角形物体,16、通穿孔,17、旋转轴线,18、第一端部部段,19、第二端部部段,20、扇状,21、多孔圆环,22、辐射半径,23、辐射半径,α、角度。

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