DE2655533A1

DE2655533A1 - Verfahren und vorrichtung zum abrichten von schleifscheiben

Info

Publication number: DE2655533A1
Application number: DE19762655533
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dipl Ing Jacobs; Ernst Prof Dr Ing Salje; Klaus Dr Ing Weinert
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-12-08
Filing date: 1976-12-08
Publication date: 1978-06-15
Also published as: GB1587208A; FR2373363A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abrichten und/oder Profilieren von Schleifscheiben, insbesondere von Schleifscheiben mit Diamant,
kubisch kristallinem Bornitrid (CBN) od.dgl. als Schneidstoff, wobei die Schleifscheibe und ein Abrichtwerkzeug
miteinander zum Eingriff gebracht werden.

Zum Abrichten oder Profilieren von konventionellen Profilschleifscheiben ist die Verwendung eines Einrollwerkzeuges bekannt. Dieses und die Schleifscheibe werden dabei in radialer Richtung gegeneinander gedrückt und aufeinander zum Abrollen gebracht. Ein solches Vorgehen wird auch als

-2-

809824/0082

Crushing-Verfahren bezeichnet. Inzwischen sind Schleifscheibenbindungen entwickelt worden, welche das Einrollen eines Profils auch bei Diamant- oder CBN-Schleifscheiben möglich erscheinen lassen.

Ziel der Erfindung ist es, einen Weg zu finden, um das Abrichten bzw. Profilieren von Schleifscheiben, insbesondere Diamant- und CBN-Schleifscheiben, mittels eines Abrichtwerkzeuges in besonders günstiger und wirksamer Weise durchführen zu können und in verhältnismäßig kurzer Zeit den für den jeweiligen Einsatz gewünschten Zustand der Schleifscheibe zu erzielen. Weiterhin soll mit der Erfindung eine vorteilhafte, einfache und vielseitig einsetzbare Vorrichtung für das Abrichten und/oder Profilieren von Schleifscheiben geschaffen werden. Dabei strebt die Erfindung auch eine zweckmäßige Ausbildung einer solchen Vorrichtung im einzelnen an. Weitere mit der Gesamtaufgabe in Verbindung stehende Probleme ergeben sich jeweils aus den erläuterten Lösungen.

Bei einem Verfahren der eingangs genannten Art sieht die Erfindung vor, daß dem Abrichtwerkzeug eine alternierende Bewegung in einer Richtung quer zu einer die Normale durch die Berührungsstelle von Abrichtwerkzeug und Schleifscheibe sowie die Schleifscheibenachse enthaltenden Ebene erteilt wird. Bei dieser alternierenden Bewegung kann es sich namentlich um eine Schwingbewegung handeln.

-3-

809824/0082

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden durch die zusätzliche Bewegung des Abrichtwerkzeuges, die sich der Drehung der Schleifscheibe beim Abrichtvorgang überlagert, auf die Schleifkörner oder sonstigen Schleifpartikel der Schleifscheibe Kräfte mit jeweils wechselnder Richtung ausgeübt. Ein solcher Kraftangriff mit welchsender Richtung führt zu einer wirksamen Lockerung der Schleifkörner in ihrer Bindung, so daß diese in der für das Abrichten oder Profilieren gewünschten Weise aus ihrem Verband gelöst werden.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren lassen sich nicht nur bei herkömmlichen Schleifscheiben, sondern namentlich auch bei Schleifscheiben aus Diamant- oder Bornitrid-Schneidstoffen od.dgl. verhältnismäßig große Abtragsleistungen erzielen, so daß der Abricht- oder Profilierungsvorgang in kürzeren Zeiten und wirtschaftlicher als bisher durchführbar ist.

Als Abrichtwerkzeug kommt insbesondere eine Abrichtrolle in Betracht. Im Rahmen der Erfindung liegt es aber auch, ein sich beim Abrichtvorgang nicht drehendes Abrichtwerkzeug, etwa einen Abrichtdiamant, eine Abrichtfliese od. dgl., zu verwenden.

Eine vorteilhafte Vorrichtung zum Abrichten und/oder Profilieren von Schleifscheiben, insbesondere Schleifscheiben mit Diamant, CBN od.dgl. als Schneidstoff, ist mit einer

809824/0082

Aufnahme für das mit einer Schleifscheibe in Berührung zu bringende Abrichtwerkzeug versehen und kennzeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch, daß die Aufnahme für das Abrichtwerkzeug oder ein die Aufnahme tragender Tisch in einer Richtung quer zur Normalen durch die Berührungsstelle von Abrichtwerkzeug und Schleifscheibe beweglich gehalten und mit einem Antrieb zur Erzeugung einer alternierenden Bewegung quer zur Normalen versehen oder mit einem solchen Antrieb gekuppelt ist.

Eine derartige Vorrichtung ist einfach im Aufbau und gestattet eine günstige Durchführung des weiter oben erläuterten Verfahrens.

Die Aufnahme für das Abrichtwerkzeug kann insbesondere ein Lagerbock für eine drehbare Werkzeugrolle od.dgl. oder auch eine Halterung für ein undrehbares Abrichtwerkzeug sein.

Die Andruckkraft, d.h. die die Schleifscheibe und das Abrichtwerkzeug, namentlich eine Werkzeugrolle, beim Arbeitsvorgang gegeneinander drückende Kraft, kann insbesondere durch die Zustelleinrichtung der jeweiligen Schleifmaschine, auf deren Spindel die abzurichtende oder zu profilierende Schleifscheibe aufgespannt ist, aufgebracht werden, beispielsweise von Hand. Die Vorrichtung kann dabei auf dem Tisch der Schleifmaschine oder je nach

-5-

80 9824/0082

Ausbildung der letzteren auch auf einem anderen Element derselben Aufnahme finden.

Die Vorrichtung kann auch selbst mit einer Einrichtung zum Aufbringen der jeweils erforderlichen Andruckkraft für den Arbeitsvorgang versehen sein. Dies ist z.B. dann von Vorteil, wenn die Zustellrichtung der zu benutzenden Schleifmaschine nicht mit der für das Abrichten bzw. Profilieren erforderlichen Zustellrichtung übereinstimmt, oder dann, wenn der Profiliervorgang unabhängig von einer Schleifmaschine durchführbar sein soll.

Eine Zustelleinrichtung od.dgl. läßt sich bei der Vorrichtung namentlich auf der Seite des Abrichtwerkzeuges, etwa einer Werkzeugrolle, vorsehen. Es ist aber auch möglich, die Vorrichtung mit einer eigenen, ggfs. antreibbaren Spindel für die abzurichtende oder zu profilierende Schleifscheibe auszustatten. Dann' kann eine Zustelleinrichtung für das Aufbringen der Andruckkraft auch auf der Seite der Aufnahme der Schleifscheibe vorgesehen sein.

Ungeachtet dessen, ob sich die abzurichtende oder zu profilierende Schleifscheibe auf der Spindel einer Schleifmaschine oder auf einer in der Vorrichtung selbst vorgesehenen Spindel befindet, läßt sich die Ausführung bei Verwendung einer Werkzeugrolle als Abrichtwerkzeug so treffen, daß die Schleifscheibe drehend angetrieben wird, während

-6-

809824/0082

die Werkzeugrolle beim Arbeiten von der Schleifscheibe mitgenommen wird. Die Erfindung sieht weiterhin aber auch vor, daß die Vorrichtung mit einem Antrieb für die Werkzeugrolle ausgerüstet wird, so daß dann ein Drehantrieb der Schleifscheibe entfallen kann.

Der das Abrichtwerkzeug aufnehmende Teil oder ein den letzteren tragender Tisch ist zweckmäßig an einem Untersatz od.dgl. in Richtung der alternierenden Bewegung geführt. Dazu lassen sich u.a. beispielsweise feste Führungen vorsehen, die geradlinig oder auch gekrümmt verlaufen können. Bei einer besonders zweckmäßigen Ausführung der Vorrichtung ist die Werkzeugaufnahme oder ein sie tragender Tisch an Blattfedern aufgehängt. Dies ermöglicht sowohl eine stabile Abstützung als auch eine sicher geführte Bewegung.

Zur Erzeugung der alternierenden Bewegung des Abrichtwerkzeuges bzw. der Werkzeugaufnahme oder eines dieselbe tragenden Tisches bestehen verschiedene Möglichkeiten. Vorteilhaft wird für die Erzeugung dieser Bewegung ein Schwingantrieb vorgesehen, insbesondere ein sog. Wechselkrafterreger. Der Schwingantrieb kann mechanisch, elektrisch oder mit Druckmittel arbeiten. So läßt sich u.a. ein elektro-hydraulischer Wechselkrafterreger vorsehen, der beispielsweise durch ein Servoventil angesteuert werden kann.

-7-809824/0082

Der Schwingantrieb wird zweckmäßig so ausgeführt, daß die Frequenz und die Amplitude der Schwingbewegungen veränderbar und dadurch entsprechend den jeweiligen Gegebenheiten wählbar sind.

Die Vorrichtung kann außer dem Abrichtwerkzeug noch ein drehend antreibbares Zusatzwerkzeug in Form einer Aufreißscheibe od.dgl. aufweisen, das sich mit der abzurichtenden bzw. zu profilierenden Schleifscheibe in und außer Eingriff bringen läßt.

Die Wirkung einer Aufreißscheibe besteht namentlich darin, die Bindung der Schleifscheibe zurückzusetzen und damit die Schleifkörner aus der Bindung hervorstehen zu lassen. Dies gilt u.a. besonders auch für Schleifscheiben mit Kunstharzbindungen. Bei der Aufreißscheibe kann es sich um eine übliche Edelkorund- oder Siliziumkarbid-Scheibe handeln. Die Aufreißscheibe erhält zweckmäßig während des Einsatzes eine Drehung, damit sie gleichmäßig abgenutzt wird. Für den Drehantrieb des Zusatzwerkzeuges lassen sich übliche Mittel vorsehen. Die Drehung kann auch vom Schleifscheibenantrieb abgeleitet und über eine Fliehkraftbremse bewirkt werden. Das Zusatzwerkzeug kann mittels einer Gewichtsbelastung an die abzurichtende oder zu profilierende Schleifscheibe andrückbar sein.

-8-

809824/0082

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Diese zeigt weitgehend schematisch ein Äusführungsbeispiel einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Vorrichtung.

Mit der Ziffer 1 ist die abzurichtende und/oder zu profilierende Schleifscheibe bezeichnet, die mittels eines Flansches 2 auf einer drehend antreibbaren Spindel 3 befestigt ist. Bei der Spindel kann es sich um die Spindel einer Schleifmaschine oder aber auch um eine zur Vorrichtung gehörende und z.B. in einem mit strxchpunktierten Linien 4 angedeuteten Schlitten od.dgl. gelagerte Spindel mit Drehantrieb handeln. Ein solcher Schlitten 4 kann in Führungen 5 am Gestell 6 der Vorrichtung mittels nicht gezeigten Antriebs im Sinne einer Zustell- oder Vorschubbewegung verstellbar sein.

Eine beispielsweise aus Stahl oder aus Hartmetall bestehende Werkzeugrolle 7, die ein dem zu erzeugenden Profil der Schleifscheibe 1 entsprechendes Profil aufweist, ist drehbar in einem Lagerbock 8 gelagert, der auf einem Schwingtisch 9 durch Schrauben od.dgl. befestigt ist. Dieser Tisch 9 ist in zwei breiten Blattfedern 10 aufgehängt, die jeweils an ihren unteren Enden in unteren leistenförmigen Ansätzen 11 des Tisches 9 eingespannt sind, während ihre oberen Enden in bockartigen, von einem Untersatz 27 getragenen Halterungen 12 befestigt sind. Durch diese Aufhängung

809824/0082 -9-

ist der Tisch 9 reibungsfrei und beweglich gehalten, derart, daß er eine Bewegung auf einer schwach bogenförmigen Bahn in einer Richtung quer zur Normalen N durch die Berührungsstelle B von Werkzeugrolle 7 und Schleifscheibe 1 ausführen kann.

Zum Hervorrufen einer solchen alternierenden Bewegung des Tisches 9 mit der Werkzeugrolle 7 dient bei der dargestellten Ausführung ein elektrohydraulischer Wechselkrafterreger 13, der durch ein Servoventil 14 ansteuerbar ist und Schwingungen mit vorwählbarer Frequenz und Amplitude an seinem durch einen Stößel 15 od.dgl. gebildeten Ausgang abgeben kann. Die Energiezuleitungen und die Mittel zum Einstellen von Frequenz und Amplitude sind nicht besonders dargestellt. Sie können von üblicher Ausführung sein, wie sie dem Fachmann zur Verfügung stehen.

Der Stößel 15 des Wechselkrafterregers 13 ist mit einem Ansatz 16 des Tisches 9 durch eine Kupplung 17 verbunden, die ein spielfreies Gelenk enthalten oder bilden kann, so daß der z.B. nur geradlinig arbeitende Stößel 15 nicht durch die leicht bogenförmige Bewegung des Tisches 9 beeinflußt wird.

Auf der entgegengesetzten Seite kann der Tisch 9 mittels einer Druckfeder 18 gegen ein feststehendes, mit dem Gestell 6 der Vorrichtung verbundenes Widerlager 19 abgestützt sein. Dabei kann ein Ansatz 9a des Tisches mit einem die Bewegung des letzteren nicht hindernden radialen

809824/0082

-10-

-IiO-

Durch den Wechselkrafterreger 13 wird dem Tisch 9 und damit der Werkzeugrolle 7 eine der Abrollbewegung überlagerte alternierende Schwingbewegung quer zu der durch die Normale N gehende Ebene erteilt. Hierdurch werden die Schleifkörner der Schleifscheibe 1 ständig mit wechselnden, etwa tangentialen Kräften beansprucht, so daß sie in besonders wirksamer Weise gelockert und aus dem Verband gelöst werden. Dies ergibt verhältnismäßig große Abtragsleistungen nicht nur bei Schleifscheiben üblicher Art, sondern gerade auch bei Schleifscheiben mit Diamant- oder CBN-Schneidstoffen, so daß die Möglichkeit gegeben ist, auch solche Schleifscheiben mittels einer Werkzeugrolle wirtschaftlich abzurichten und zu profilieren.

Um eine Andruckkraft zwischen Werkzeugrolle 7 und Schleifscheibe 1 zu erzeugen, kann die Vorrichtung auch auf Seiten der Werkzeugrolle mit einer Zustelleinrichtung od.dgl. versehen sein. Dabei bestehen verschiedene Möglichkeiten. So kann bei einer Ausführung der Lagerbock 8 für die Werkzeugrolle 7 relativ zum Tisch 9 in Richtung der Normalen N verstellbar sein, etwa mittels eines Keilgetriebes od.dgl. Es läßt sich aber auch die gesamte, den Tisch 9 mit seiner Halterung 12 sowie den Antrieb 13 umfassende Einheit mit deren Untersatz oder Grundplatte 27 als relativ zum Gestell 6 der Vorrichtung in Richtung der Normalen N verstellbarer Schlitten od.dgl. ausbilden.

Alle in der vorstehenden Beschreibung erwähnten bzw. in der Zeichnung dargestellten Merkmale sollen, sofern der bekannte

809824/0082 ^¹¹'

Spiel in eine Bohrung 19a des Widerlagers 19 eingreifen.

Das Gestell 6 oder ein mit diesem verbundener Teil der Vorrichtung trägt einen Getriebemotor 20, mittels dessen über einen Riementrieb 22 eine z.B. aus Edelkorund bestehende Aufreißscheibe 21 drehend antreibbar ist. Die Aufreißscheibe 21 ist am Ende eines Schwenkarmes 23 gelagert, der an seinem oberen Ende von einem Teil des Getriebemotors 20 oder auch von einer gesonderten Lagerung gehalten ist. Der Schwenkarm 23 steht im Sinne eines Andrückens der Aufreißscheibe 21 an die Schleifscheibe 1 unter einer Kraft, die von einem Gewicht 24 ausgeübt wird, das an einem über eine Rolle 25 geführten und mit seinem anderen Ende am Schwenkarm 23 befestigten Seil 26 oder sonstigen Zugorgan hängt.

Beim Arbeiten der Vorrichtung nimmt die drehend angetriebene Schleifscheibe 1 die Werkzeugrolle 7, an die sie durch entsprechende Einstellung der Zustelleinrichtung einer Schleifmaschine oder, falls vorgesehen, eines Schlittens 4 der Vorrichtung selbst angedrückt ist, mit. Durch diesen Abrollvorgang erfolgt das Abrichten bzw. Profilieren der Schleifscheibe 1 mit einem durch die Form der Werkzeugrolle 7 gegebenen Profil. Dabei wird durch die sich drehende Aufreißscheibe 21 die Bindung der Schleifscheibe 1 zurückgesetzt, um die. Schleifkörner aus der Bindung hervortreten zu lassen und dadurch den Abricht- oder Profiliervorgang zu unterstützen.

-12-

809 824/0082

Stand der Technik es zuläßt, für sich allein oder auch in Kombinationen als unter die Erfindung fallend angesehen werden.

Patentansprüche

809824/0082

Claims

Patentansprüche·

1.1 Verfahren zum Abrichten unä/oder Profilieren von Schleifscheiben j insbesondere von Schleifscheiben mit Diamant, kubisch kristallinem Bornitrid (CBN) od.dgl. als Schneidstoff, wobei die Schleifscheibe und ein Abrichtwerkzeug miteinander zum Eingriff gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß dem Abrichtwerkzeug eine alternierende Bewegung in einer Richtung quer zu einer die Normale durch die Berührungsstelle von Abrichtwerkzeug und Schleifscheibe sowie die Schleifscheibenachse enthaltenden Ebene erteilt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung einer drehbaren Werkzeugrolle als Abrichtwerkzeug.

3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung eines undrehbar gehaltenen Abrichtwerkzeuges.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit einer Aufnahme für das mit einer Schleifscheibe in Berührung zu bringende Abrichtwerkzeug, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (8) oder ein diese tragender Tisch (9) in einer Richtung quer zur

80982A/0082 _₂_

Normalen (N) durch die Berührungsstelle (B) von Abrichtwerkzeug (7) und Schleifscheibe (1) beweglich gehalten und mit einem Antrieb (13) zur Erzeugung einer alternierenden Bewegung in dieser Richtung versehen oder gekuppelt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch M-, gekennzeichnet durch einen Lagerbock (8) od.dgl. als Aufnahme für ein drehbares Abrichtwerkzeug in Form einer Werkzeugrolle (7) od.dgl.

6. Vorrichtung nach Anspruch U, gekennzeichnet durch eine Halterung als Aufnahme für ein undrehbares Abrichtwerkzeug.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche U bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer Einrichtung zum Aufbringen einer Andruckkraft zwischen Abrichtwerkzeug (7) und Schleifscheibe (1) ausgerüstet ist, die ein in Richtung der Normalen (N) durch die Berührungsstelle (B) von Abrichtwerkzeug (7) und Schleifscheibe (1) verstellbaren Teil aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf oder an dem verstellbaren Teil unmittelbar oder über Zwischenglieder das Abrichtwerkzeug (7) mit sei.ner Aufnahme angeordnet ist.

-3-809824/0082

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an oder auf dem verstellbaren Teil eine drehbare Aufnahme für die Schleifscheibe (1) angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche M- bis 9, gekennzeichnet durch ein drehend antreibbares Abrichtwerkzeug (7).

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche M- bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (8) oder ein sie tragender Tisch (9) an einem Untersatz (12) in der Bewegung sticht ung geführt ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche M- bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (8) oder ein sie tragender Tisch (9) an Blattfedern (10) aufgehängt ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der alternierenden Bewegung ein Schwingantrieb (13) vorgesehen ist.

IM-. Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch einen Wechselkrafterreger als Schwingantrieb (13).

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis IM, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (8) oder ein sie tragender Tisch (9) auf einer dem Antrieb (13) für die alternierende Bewegung entgegengesetzten Seite mittels

809824/0082

-M-

einer oder mehrerer Federn (18) gegen ein feststehendes Widerlager (19) abgestützt ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche <+ bis 15, gekennzeichnet durch ein drehend antreibbares Zusatzwerkzeug (21) in Form einer Aufreißscheibe od.dgl., das mit der abzurichtenden Schleifscheibe (1) in und außer Eingriff bringbar ist.

809824/0082