DE4244180A1 - Schleifmaschine zum beidseitigen Schärfen der Zahnflanken von hartmetallbestückten Sägeblättern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schleifmaschine zum Schärfen der Zahnflanken von vorzugsweise stellit- oder hartmetallbestück­ ten Sägeblättern, bzw. Bandsägen mit zwei Schleifscheiben und einer Zustelleinheit, mit der die Schleifscheiben zugestellt werden und den betreffenden Zahn des Sägeblatts beidseitig schärfen.

Solche Schleifmaschinen sind an sich bereits bekannt. Beispiels­ weise ist der Schleifautomat mit der Bezeichnung CEF der Vollmer Maschinenfabrik GmbH ein solches Gerät für den beidseitigen Zahnflankenschliff. Die bekannte Maschine besitzt zwei Schleif­ spindeln, auf der Schleifscheiben mit einem Durchmesser von 80 mm und bis zu einem maximalen Durchmesser von 125 mm aufgenom­ men werden. Die Drehachsen der beiden Schleifspindeln sind außerdem jeweils parallel zur Zustellrichtung ausgerichtet, so daß die Scheiben die zu schärfenden Zahnflanken gleichzeitig senkrecht zur Zahnbrust schleifen.

Der Tangentialfreiwinkel, den die Zahnflanken mit der Ebene des Sägeblatts einschließen und der üblicherweise zwischen 3° und 5° liegt, kann bei dieser Maschine durch geeignete Wahl des Schei­ bendurchmessers und des Abstandes zwischen den Scheiben in Gren­ zen eingestellt und entsprechend der Größe der zu schleifenden Zähne angepaßt werden. Dennoch besteht insbesondere dann, wenn Sägeblätter mit enger Zahnteilung geschärft werden müssen, die Gefahr, daß im Zuge des Schleifvorganges der nachfolgende Hart­ metallzahn auf dem Sägeblatt mit dem Schleifmittelbelag der Scheiben noch mit erfaßt und dabei beschädigt wird.

Diese Gefahr besteht um so mehr, je größer der Durchmesser der Schleifscheiben ist, da die beiden Schleifscheiben sich mit ihrem Außenumfang in der Ebene des Sägeblattes ja fast berühren. Die Stelle des kürzesten Abstandes zwischen den Schleifscheiben liegt bei vorgegebenem Tangentialfreiwinkel um so näher an dem nächst­ folgenden Zahn auf dem Sägeblatt, je größer der Schleifscheiben­ durchmesser ist.

Andererseits besitzen Schleifscheiben mit kleinerem Durchmesser auch nur eine kleine Schleifmittelfläche und demzufolge eine nie­ drige Standzeit. Außerdem ist die Umfangsgeschwindigkeit bei Schleifscheiben mit kleinerem Durchmesser niedrig, so daß sich niedrige Schnittwerte ergeben. Beides hat relativ hohe Taktzeiten für das Flankenschleifen zur Folge.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Schleifmaschi­ ne zum Schärfen der Zahnflanken von vorzugsweise stellit- oder hartmetallbestückten Sägeblättern bzw. Bandsägen zu schaffen, mit der die vorgenannten Nachteile vermieden und möglichst kurze Taktzeiten für das Flankenschleifen erzielt werden.

Diese Aufgabe wird durch eine Ausbildung der Maschine mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

In der erfindungsgemäßen Maschine sind die Schleifscheiben mit ihren Drehachsen gegen die Zustellrichtung geneigt montiert. Hierdurch wird die Stelle kürzesten Abstandes zwischen den beiden Schleifscheiben vor bzw. hinter die Zahnteilung gelegt und es kann deshalb auch mit großen Schleifscheiben gearbeitet werden, ohne daß die Gefahr der Beschädigung des nachfolgenden Zahnes be­ steht. Somit lassen sich die Vorteile großer Schleifscheiben, wie lange Standzeit und hohe Schnittwerte auch für den Zahnflanken­ schliff nutzen.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß die beschriebe Art des Zahnflankenschliffs mit Scheiben großen Durch­ messers schräg zur Zustellrichtung ein besseres Schliffbild, das heißt, eine bessere Oberflächengüte der geschliffenen Flanken zur Folge hat.

Es ist zweckmäßig, die Drehachsen der Schleifscheiben mindestens um einen Winkel beta gegen die Zustellrichtung zu neigen, der größer als 60° ist, da dann bei gleichem Tangentialfreiwinkel Schleifscheiben mit doppeltem Durchmesser eingesetzt werden können, verglichen mit einer Anordnung der Drehachsen parallel zur Zustellrichtung.

Besonders vorteilhaft ist es, die Drehachsen unter einem Winkel von 75° zu neigen, da dann Schleifscheiben mit einem Durchmes­ ser von 200 mm benutzt werden können, um beim Schleifen von Zähnen gängiger Größen einen Tangentialfreiwinkel der Zahnflan­ ken von 3° bis 5° zu realisieren.

Es ist weiterhin zweckmäßig, wenn die Neigung der Schleifscheiben einstellbar ist.

Die Vorschubrichtungen für die beiden Schleifscheiben sollten au­ ßerdem einen spitzen Winkel miteinander bilden, damit die Zähne mit Hinterschnitt geschliffen werden können.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Fig. 1-4 der beigefügten Zeichnungen.

Fig. 1 ist eine perspektivische Prinzipskizze, in der der Aufbau des Schleifkopfs der Maschine schematisch dargestellt ist.

Fig. 2a ist eine vereinfachte Skizze, in der eine Schleifspindel vor dem zu schleifendem Sägeblatt in Seitenansicht dargestellt ist und die zur Erläuterung der geometrischen Beziehungen zwischen Schleifscheibe, Zustellrichtung und Sägeblatt bzw. Zahn dient.

Fig. 2b ist eine vereinfachte Skizze, die beide Schleifspindeln beidseitig des zu schleifenden Zahns, in Zustell­ richtung gesehen, darstellt.

Fig. 2c ist eine vereinfachte Skizze, die beide Schleifscheiben beidseitig des zu schleifenden Zahns in Ansicht auf die Zahnbrust darstellt.

Fig. 3 ist eine Skizze, in der die Schleifscheibe und der zu schärfende Zahn nochmals mit im Vergleich zu Fig. 2 vergrößertem Maßstab in Seitenansicht dargestellt sind.

Fig. 4 ist eine Skizze, die beide Schleifscheiben und den zu schärfenden Zahn in der Ansicht in Zustellrichtung mit im Vergleich zu Fig. 2b vergrößert am Maßstab zeigt.

In der Fig. 1 ist das zu schärfende Sägeblatt mit (14) bezeichnet. Es wird in der gezeigten horizontalen Lage, durch eine hier nicht näher dargestellte Aufnahme drehbar und in der Bearbeitungsstel­ lung klemmbar gehalten. Der Klemmhebel ist in der Fig. 2a dargestellt und trägt das Bezugszeichen (15).

Der Schleifkopf der Maschine (Fig. 1) besitzt eine feststehende Halterung (1), an die zwei Führungen (2a, 2b) angebaut sind. Die Führungen bilden einen sehr spitzen Winkel gamma miteinander, der im Bereich zwischen +6° und -6° einstellbar ist. Zu diesem Zwecke sind die Führungen (2a) und (2b) auf drehbaren Aufnahme­ platten (4a) und (4b) montiert, die in der eingestellten Winkelposition mit Klemmschrauben (6a) und (6b) fixiert werden können. Hierdurch wird, wie in Fig. 2c verdeutlicht ist, die Hinterschnittiefe (H) für den zu schärfenden Sägezahn einge­ stellt.

Die Führungen (2a, 2b) geben die Zustellrichtungen (V1 und V2) für zwei Schlitten (3a und 3b) vor, die entlang der Führungen (2a, 2b) beweglich sind und auf denen je eine Schleifspindel (9a, bzw. 9b) montiert ist. Der Antrieb für die beiden Schlitten (3a und 3b) ist nicht näher dargestellt.

Die beiden Schleifspindeln (9a und 9b) sind mit ihren Achsen (A1 und A2) um einen Winkel (beta) von 75° gegen die von den beiden Vorschubrichtungen (V1 und V2) aufgespannte Ebene geneigt montiert. Sie werden jeweils von Elektromotoren (10a und 10b) an den dem Sägenblatt abgewandten Ende so angetrieben, daß sich die am anderen Ende der Wellen (13a und 13b) befestig­ ten Schleifscheiben (12a und 12b) gegensinnig zueinander drehen. Die Schleifscheiben (12a und 12b) besitzen einen Durch­ messer von 180-220 mm und laufen vorzugsweise mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 45 bis 60 m/sec.

Der Abstand zwischen den beiden Schleifspindeln bzw. Schleif­ scheiben läßt sich einstellen und so an die Breite des zu schärfenden Zahns (16a) anpassen (Fig. 2). Hierzu sind die beiden drehbaren Aufnahmeplatten (4a und 4b) auf zwei Schlitten (7a und 7b) gesetzt, die über eine Spindel (8) gegensinnig senkrecht zur Zustellrichtung in einer Führung an der Halterung (1) verschoben werden können.

Für einen Schleifvorgang werden, nachdem der Abstand der Schleifscheiben (12a, 12b) und der Winkel (gamma) zwischen den Vorschubrichtungen V1 und V2 eingestellt ist, beide Schlitten (3a und 3b) gleichzeitig zugestellt und damit beide Flanken des Zahns (16a) gleichzeitig geschliffen.

Aus der Fig. 2a und der nochmals vergrößerten Abbildung im Be­ reich des zu schärfenden Zahns (16a) nach Fig. 3 geht klar hervor, daß die Achsen (A2) der Schleifspindeln nicht wie bis­ her üblich parallel zur Zustellrichtung (V) verlaufen, sondern relativ stark, nämlich um den Winkel beta von hier 75° gegen die Zustellrichtung (V) geneigt sind. Da die Zustellrichtung tangential zur Brust des zu schärfenden Zahns verläuft, bildet der Außenumfang der Schleifscheibe (12) mit dem Schleifmittel­ belag einen Winkel alpha von 15° mit der Zahnbrust. Das sich dadurch ergebende Schliffbild mit den in der Figur durch die Schraffur angedeuteten gegen die Zahnbrust geneigten Riefen ist qualitativ besser als das, welches beim Schleifen senkrecht zur Zahnbrust entsteht.

Noch wichtiger jedoch als das Schliffbild ist folgender mit der Neigung der Schleifspindeln gegen die Vorschubrichtung er­ zielte Effekt:

Da der Tangentialfreiwinkel (delta) der zu schärfenden Zahn­ flanke-üblicherweise liegt er zwischen 3° und 5° - bei paral­ lel zur Zustellrichtung laufenden Schleifachsen die Tangente zum Außenumfang der Schleifscheiben bildet, liegt der Punkt kürzesten Abstandes zwischen den beiden Schleifscheiben und dem Sägeblatt (14) um so tiefer unter der Zahnbrust und um so näher am Sägeblatt, je größer der Durchmesser der Schleifscheiben ist. Das ist in Fig. 4 verdeutlicht. Daher besteht bei Schleifscheiben mit großem Durchmesser die Gefahr, während des Schleifvorganges den darunter liegenden, nächsten Zahn mitzuer­ fassen. In Folge der Neigung der Achsen (A1 und A2) der Schleifscheiben (12a, 12b) wird jedoch der Punkt geringsten Abstandes zum Sägeblatt in Zustellrichtung gesehen vor bzw. hinter die Zahnteilung gelegt, so daß die oben beschriebene Gefahr nicht mehr besteht.

Entsprechend der genannten Neigung der Achsen (A1 und A2) um den Winkel beta von 75° wird außerdem für die zu schleifende Zahnflan­ ke in der Position senkrecht zur Zahnbrust bei Scheiben mit einem tatsächlichen Durchmesser r = 200 mm ein effektiver Radius (r_eff) von lediglich 40 mm wirksam, so daß sich der Tangential­ freiwinkel (delta) zwischen 3° und 5° problemlos einstellen läßt.

Claims (5)

1. Schleifmaschine zum Schärfen der Zahnflanken von vorzugsweise stellit- oder hartmetallbestückten Sägeblättern (14) bzw. Bandsägen, mit zwei Schleifscheiben (12a, b) und einer Zu­ stelleinheit (2), mit der die Schleifscheiben zugestellt wer­ den und den betreffenden Zahn (16a) des Sägeblattes (14) beidseitig schärfen, wobei

• - die Schleifscheiben (12a, b) mit ihren Achsen (A1, A2) gegen die Zustellrichtung (V1, V2) geneigt montiert sind und
• - der Durchmesser der Schleifscheiben (12a, b) mindestens 180 mm beträgt.

2. Schleifmaschine nach Anspruch 1, wobei die Achsen (A1, A2) der Schleifscheiben (12a, b) mindestens um eine Winkel (beta) von 60° gegen die Zustellrichtung (V1, V2) geneigt sind.

3. Schleifmaschine nach Anspruch 2, wobei die Achsen (A1, A2) im wesentlichen um einen Winkel (beta) von 75° geneigt sind und der Durchmesser der beiden Schleifscheiben (12a, b) 200 mm beträgt.

4. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1-3, wobei der Nei­ gungswinkel (beta) der Schleifscheiben einstellbar ist.

5. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1-4, wobei die Zustelleinheit zwei Führungen (2a, 2b) aufweist und die Führungen (2a, 2b) einen spitzen Winkel (gamma) miteinander bilden.