DE1427571B2

DE1427571B2 - Schleifscheibe mit verstellbaren schleifkoerpern

Info

Publication number: DE1427571B2
Application number: DE19611427571
Authority: DE
Inventors: Chicago 111. Miller Harold Chalmers (V.St.A.)
Original assignee: Consolidated Diamond Development Co. Ltd., Toronto (Kanada)
Priority date: 1960-08-25
Filing date: 1961-08-05
Publication date: 1973-07-05
Also published as: US3121982A; CH395779A; DE1427571A1; GB975175A; FR1298607A; DE1427571C3; BE606976A

Description

Die Erfindung betrifft eine Schleifscheibe mit ebener Stirnfläche, an der in auf wenigstens einem Kreis konzentrisch zur Achse der Schleifscheibe angeordneten Ausnehmungen mehrere mit Einsätzen verbundene Schleifkörperlösbar und drehbar befestigt sind.

Bei derartigen Schleifscheiben muß in Abhängigkeit von der Art des zu bearbeitenden Werkstückes sowie unter Berücksichtigung der erwünschten Schleifgüte eine Anzahl von Einflußgrößen in Betracht gezogen, werden, wie beispielsweise die Anzahl der Schleifkörper, die Stellung der Schleifkörper in der Schleifebene sowie die Form und Größe der einzelnen Schleifkörper. Eine optimale Einstellung dieser Einflußgrößen läßt sich lediglich durch Versuche erreichen, wobei zu beachten ist, daß bereits eine geringfügige Änderung einer oder mehrere der vorstehend genannten Einflußgrößen die Schleifgüte erheblich verbessern oder verschlechtern kann. Da die verschiedenen Schleifkörper einer üblichen Schleifscheibe fest mit dem Scheibenkörper verbunden sind, sind die mit der Abstimmung einer Schleifscheibe auf einen bestimmten Verwendungszweck verbundenen Herstellungs- und Versuchskosten sehr hoch, wobei es häufig vorkommt, daß eine große Anzahl von Versuchsscheiben hergestellt und verworfen werden muß, ehe eine einzige Scheibe mit befriedigendem Wirkungsergebnis hergestellt werden kann. Insbesondere für kleine Fertigungsbetriebe bedeutet die Lagerhaltung einer hohen Anzahl von für die genannten Versuche erforderlichen Schleifscheiben einen erheblichen Kosten- und Raumaufwand.

Durch die deutsche Patentschrift 562 128 ist bereits eine Schleifscheibe der eingangs genannten Gattung bekanntgeworden, bei der die Schleifkörper in ihren Ausnehmungen jeweils um eine Achse drehbar sind, welche schräg zur Schleifebene liegt. Die Schleifkörper weisen dabei entlang ihres Umfanges wechselnde Zusammensetzungen auf, beispielsweise ändert sich von Abschnitt zu Abschnitt die Körnung, so daß es möglich ist, durch ein Verdrehen der einzelnen Schleifkörper jeweils ein anderes Schleifkörpermaterial mit der zu bearbeitenden Fläche in Eingriff zu bringen. Durch diese Verstellmöglichkeit der Schleifkörper kann mit einer Schleifscheibe ein mehrschrittiges Schleifverfahren durchgeführt werden, ohne die einmal vorhandene Einstellung der Schleifscheibe oder ihrer einzelnen Schleifkörper ändern zu müssen. Allerdings ist es auch bei dieser bekannten Schleifscheibe nicht möglich, mit einer einzigen Schleifscheibe die eingangs genannten Versuchsreihen durchzuführen.

Es sind weiterhin Schleifscheiben bekanntgeworden (deutsche Gebrauchsmusterschrift 1 797 072; USA.-Patentschrift 931 483), bei denen Schleifkörper mit unterschiedlicher geometrischer Gestaltung in der Schleifebene Verwendung finden, jedoch treten die vorstehend genannten Nachteile auch bei diesen Schleifscheiben auf. Eine weitere, durch die deutsche Gebrauchsmusterschrift 1 760 534 bekanntgewordene Schleifscheibe zeigt mehrere, auf konzentrischen Kreisen angeordnete achsparallele, längliche Ausnehmungen für einzelne Schleifkörper mit rechteckigem Querschnitt, die jedoch ebenfalls nicht so verstellt werden können, daß sich hierdurch eine Reduzierung der Anzahl der zur Optimierung einer Schleifscheibe für einen bestimmten Anwendungszweck erforderlichen Schleifscheiben erreichen ließe. Die USA.-Patentschrift 2 442 129 zeigt ferner eine Schleifscheibe mit einem ringförmigen Scheibenkörper, auf welchem kreisförmig eine Mehrzahl von mit Einsätzen verbundenen kreisförmige Schleifkörper angeordnet sind. Die Einsätze sind zwar auswechselbar aber im Betrieb nicht verstellbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schleifscheibe der eingangs genannten Gattung zu schaffen, welche es ermöglicht, die zur Abstimmung einer bestimmten Schleifscheibe auf einen speziellen Anwendungszweck notwendigen Versuche mit einer einzigen Schleifscheibe durchzuführen, um so die Lagerhaltung auch für kleinere Herstellerbetriebe zu erleichtern.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Schleifscheibe der eingangs genannten Gattung dadurch gelöst, daß die Schleifkörper länglich ausgebildet sind und ihre Längsachse jeweils diametral zur Stirnfläche ihres Einsatzes verläuft und daß die Einsätze um ihre senkrecht zur Schleifebene liegenden Achsen in beliebigen Winkelstellungen einstellbar angeordnet sind.

Dadurch, daß die länglichen Schleifkörper der erfindungsgemäßen Schleifscheibe in der Schleifebene frei drehbar und in beliebigen Winkelstellungen einstellbar sind, läßt sich nicht nur die Breite der durch die einzelnen Schleifkörper bearbeiteten Schleifbahn verändern, sondern der Einfluß der Orientierung der einzelnen Schleifkörper auf die Schleifgüte ist stufenlos einstellbar. Sind die Schleifscheiben auf mehreren konzentrischen Kreisen versetzt gegeneinander angeordnet, wie es bei der erfindungsgemäßen Schleifscheibe vorzugsweise vorgesehen ist, so können mittels einer derartigen Scheibe alle der am meisten gebräuchlichen geometrischen Muster der Schleifkörper

auf einer Schleifscheibe erprobt werden, ohne daß es erforderlich wäre, die Schleifkörper oder auch die gesamte Schleifscheibe auszuwechseln. Dabei ist es auch möglich, einzelne Schleifkörper aus der Schleifscheibe herauszunehmen, um auf diese Weise wiederum andere Muster realisieren zu können. Die erfindungsgemäße Schleifscheibe hat den Vorteil, daß Hersteller, denen nur ein geringer Lagerraum zur Vergügung steht, eine Anzahl der die Schleifkörper tragenden Einsätze einlagern können, die nach Größe, Schleifmittelkonzentration, Form usw. sortiert sind, so daß verhältnismäßig wenige Schleifscheiben verschiedener Größen und Ausnehmungsanordnungen notwendig sind. Mittels dieser Schleifscheiben kann lediglich mit Hilfe eines einzigen Werkzeuges zum Lösen, bzw. Festziehen der Stellschrauben die gesamte Versuchsarbeit durchgeführt werden, die normalerweise notwendig ist, um eine befriedigende Schleifscheibe für einen bestimmten Anwendungszweck herzustellen. Dies ist auf wesentlich einfachere Weise möglich als mittels eines großen Lagers üblicher Schleifscheiben.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Einsätze und die Ausnehmungen aneinander angreifende Anschlagflächen aufweisen, weiche die axiale Stellung der Einsätze bestimmen; und daß in Gewindebohrungen der Schleifscheibe angeordnete Stellschrauben an einem kegelförmigen Abschnitt der Einsätze angreifen, um die Einsätze in Anlage an die Anschlagflächen der Ausnehmungen zu drücken. Dabei kann es vorgesehen sein, daß jeder Einsatz mit einer einen Dichtungsring, z. B. einen O-Ring, aufnehmenden Ringnut versehen ist.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung im einzelnen erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 eine Teilansicht der Schleif ebene einer erfindungsgemäßen Schleifscheibe, wobei bestimmte mit Einsätzen verbundene Schleifkörper dargestellt sind,

F i g. 2 einen Schnitt nach Linie 2-2 von F i g. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Einsatzes für einen Schleifkörper,

F i g. 4 eine Seitenansicht des Einsatzes von F i g. 3 in einer anderen Winkelstellung,

F i g. 5 eine Draufsicht auf den in F i g. 3 und 4 gezeigten Einsatz,

F i g. 6 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, in der die Wirkungsweise bestimmter Einsatz-Verriegelungsvorrichtungen dargestellt ist,

F i g. 7 einen Teilschnitt, welcher im einzelnen die Einrichtung zur lösbaren Verriegelung des Einsatzes in seiner Stellung zeigt,

F i g. 8 eine Teilansicht, von unten, bei der die Einsätze in einem anderen Winkel angeordnet sind, und

Fig. 9 eine Teilansicht, von unten, ähnlich Fig. 1, in der jedoch die Einsätze in einer anderen Winkelstellung zueinander stehen.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Ansicht bzw. einen Querschnitt einer Schleifscheibe 10, bestehend aus einem Scheibenkörper 12 in Form eines Metallringes, der eine ebene, ringförmige Arbeitsfläche 14, eine zylindrische Außenfläche 16, eine zylindrische Innenfläche 18 und eine ringförmige Bodenfläche 20 aufweist. Die Außenseite des Körpers weist eine Ausdrehung 22 auf, um eine im Durchmesser kleinere Aufnahme 24 zu bilden, mit der die Schleifscheibe an einer Schleifmaschine befestigt werden kann. Die Arbeitsfläche 14 ist mit einer Vielzahl von achsparallelen Ausnehmungen 30 versehen, die zylindrische Seitenwände 32 und flache, kreisförmige Böden 34 aufweisen. Derartige Ausnehmungen sind in drei konzentrischen Kreisen auf der Arbeitsfläche 14 angeordnet, wobei jeder Kreis eine gleiche Anzahl von Ausnehmungen aufweist. Die Ausnehmungen

ίο der drei Kreise sind gegeneinander versetzt, wobei jedoch auch andere Anzahlen und Stellungen möglich sind. Die Ausnehmungen 30 können wahlweise eine Anzahl von zylindrischen Einsätzen 40 aufnehmen, die vorzugsweise aus ungehärtetem Stahl bestehen.

Jeder der Einsätze trägt einen Schleifkörper 42. Der Durchmesser eines jeden Einsatzes 40 ist etwas geringer als der Durchmesser der entsprechenden Ausnehmung 30, so daß die Einsätze in ihre entsprechenden Ausnehmungen hineinpassen und frei darin gedreht werden können, ohne zu verkanten.

In den Fig.3 bis 7 ist gezeigt, daß jeder Einsatz an beiden Seiten der zylindrischen Außenfläche 44, eine ebene Bodenfläche 46 und eine ebene Stirnfläche 48 aufweist, welche, wenn der Einsatz in seine zugeordnete Ausnehmung 30 eingesetzt ist, in einer parallelen, glatt mit der Arbeitsfläche 14 des Scheibenkörpers 12 abschließenden Ebene liegt. Die Stirnfläche 48 ist mit einer verhältnismäßig flachen, diametral angeordneten Nut 50 versehen, in welcher der Schleifkörper 42 aufgenommen ist. Die Schleifkörper 42 sind stets länglich ausgebildet und haben im allgemeinen eine rechteckige Form (F i g. 1 bis 7) und weisen eine ebene Schleiffläche 52 auf, welche in einer parallelen EÖene mit der Stirnfläche 48 liegt, jedoch etwas nach außen versetzt. Die Enden eines jeden Schleifkörpers 42 können, wie bei 54 in F i g. 5 gezeigt, gerundet sein. Der Fußteil eines jeden Schleifkörpers 42 paßt mit engem Sitz in die Nut 50 und ist darin durch ein geeignetes Verbindungsmittel, wie z. B. durch Lot, befestigt. Jeder Schleifkörper 42 kann aus einem metallischen Gefüge mit einer darin verteilten Menge Diamantsplittern bestehen. Um die Bodenzonen der Ausnehmungen 30 gegen Schlammdurchsickerungen abzudichten, ist jeder Einsatz 40 mit einer Ringnut 60 zur Aufnahme eines O-Ringes aus Gummi versehen.

Jedem Einsatz der äußeren und inneren Reihe ist eine Stellschraube 62 zugeordnet, die sich durch eine Gewindebohrung 64 im Körper 12 nahe der Ausnehmung erstreckt. Jede Klemmschraube greift in eine Ringnut 66 ein, die in der zylindrischen Außenfläche 44 des Einsatzes vorgesehen ist. Die Nut 66 (s. Fig. 3, 4 und 6) ist durch eine konische, untere, von der Bodenfläche 46 nach oben sich verjüngende Fläche 68 und einer oberen, ebenen, radialen Fläche 70 begrenzt. Die Stellschraube 62 ist mit einem konischen Ende 72 versehen, welches an der kegelförmigen Fläche 68 angreift, wie dies am besten aus F i g. 6 ersichtlich ist. Die Schrauben der Einsätze 40 der äußeren Reihe sind durch die Außenfläche 16 zugänglich und gegenüber den entsprechenden Einsätzen tangential angeordnet. Die Schrauben für die Einsätze des inneren Ringes sind durch die Innenfläche 18 zugänglich und gegenüber den entsprechenden Einsätzen radial angeordnet. Wenn eine mittlere Reihe Einsätze vorgesehen ist, können die Schrauben 61 sich durch Bohrungen 63 erstrecken, welche durch die Arbeitsfläche 14 (s.Fig.7) zugänglich

sind. Jede der Schrauben 61 weist ein zylindrisches Ende 65 auf, welches an der kegelförmigen Fläche 68 der Nut 66 des Einsatzes 40 angreift und den Einsatz gegen die Bodenwand 34 der Ausnehmung 30 und gegen die der Wand 32 drückt.

In den Fig. 1, 8 und 9 sind verschiedene Anordnungen der Einsätze 30 gezeigt. Die zur Darstellung gewählten Einsatzmuster sind typische Musterbeispiele. In F i g. 1 erstrecken sich die Achsen aller Schleifkörper 42 in Umfangsrichtung. In Fig.7 erstrecken sich die Achsen der Schleifkörper 42 radial. In Fig.8 erstrecken sich die Achsen in einem Zwischenwinkel, der so gewählt ist, daß die voreilenden Seitenflächen der Schleifkörper bewirken, daß die übliche Kühlflüssigkeit radial auswärts gerichtet wird. Die Schleifkörper können auch in anderer Weise in ihren entsprechenden Ausnehmungen winkelmäßig verstellt werden, so daß sie in einer vorbestimmten, gerichteten Beziehung zu einem beliebigen, gegebenen Scheibendurchmesser stehen; sie können jedoch auch einzeln verstellt werden. Es ist nicht notwendig, daß in jeder Ausnehmung ein Einsatz angeordnet ist. In der Praxis wurden in bestimmten Fällen bessere Resultate erzielt, wenn beispielsweise jeder übernächste Einsatz in einer Reihe fortgelassen wurde.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schleifscheibe mit ebener Stirnfläche, an der

in auf wenigstens einem Kreis konzentrisch zur Achse der Schleifscheibe angeordneten Ausnehmungen mehrere mit Einsätzen verbundene Schleifkörper lösbar und drehbar befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifkörper (42) länglich ausgebildet sind und ihre Längsachse jeweils diametral zur Stirnfläche (48) ihres Einsatzes (40) verläutf und daß die Einsätze (40) um ihre senkrecht zur Schleifebene liegenden Achsen in beliebigen Winkelstellungen einstellbar angeordnet sind.

2. Schleifscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsätze (40) und die Ausnehmungen (42) aneinander angreifende Anschlagflächen (46, 34) aufweisen, welche die axiale Stellung der Einsätze bestimmen, und daß die Gewindebohrungen (63, 64) der Schleifscheibe (12) angeordnete Stellschrauben (61, 62) an einer kegelförmigen Fläche (68) der Einsätze angreifen, um die Einsätze in Anlage an die Anschlagflächen (34) der Ausnehmungen zu drükken.

3. Schleifscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Einsatz (42) mit einer einen Dichtungsring, z. B. einen O-Ring (58), aufnehmenden Ringnut (60) versehen ist.