Schleifvorrichtung. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Schleifvorrichtung mit einem Schleif band, das zum Beispiel mittels eines Rades angetrieben wird und das über eine oder mehrere Leitrollen geführt ist. Ferner besitzt die Vorrichtung ein Gegendruckorgan, das dazu bestimmt ist, die jeweils arbeitende Stelle des Schleifbandes beim Betrieb der Vorrichtung gegen das zu bearbeitende Werk stück zu drüeken.
Das Gegendruckorgan kann ein Rad sein; es kann auch ein endloses Band sein, auf wel chem das Sehleifband angeordnet und das über mehrere Leitrolleii geführt sein kann.
Es ist zum Beispiel bekannt, auf der Spindel einer Drehbank an Stelle eines Schleifrades für ein Schleifband ein Gegen- druckrad anzuordnen und eine leerlaufende Leitrolle vorzusehen sowie eine Spannvor richtung, um die Leitrolle mehr oder weniger vom Gegendruckrad zu entfernen, zwecks An passung der Vorrichtung an kleinere Unter schiede in der Länge der verwendeten Schleif bänder, und einen Mechanismus zum Einstel len der Leitrolle, zwecks Gewährleistung des richtigen Bandlaufes. Das Schleifband läuft dabei über das Gegendruckrad, das als An. triebsrad dient, sowie Über die leerlaufende Leitrolle.
Es können natürlich auch mehrere leerlaufende Leitrollen vorgesehen sein, wobei jedoch nur eine mit einer Spannvorriehtung und einem Bandführungsmechanismus zusam menwirken muss. Bei den ersten Schleifvorrichtungen 'mit Sehleifbändern wurde als Gegendruckrad ein nicht überzogenes Rad verwendet. Dann wur den die verschiedensten Gegendruckräder mit Textil- und Gummiüberzügen vorgeschlagen, welche eine längere Lebensdauer der Schleif bänder ergaben. Obwohl durch verschiedene Verbesserungen mit textil- oder gummiüber zogenen Gegendruckrädern gute Resuätate bezüglich Auswuchtung erzielt wurden; ist doch zu sagen, dass, gleichgültig, was für eine ArtGegendruckrad verwendet wurde, die be nützten Schleifbänder sieh rasch abnützten und stumpf wurden.
Da man annahm, dies sei eine Folge der glatten Oberfläche, des Gegen- druekrades, begann man Gegendruckräder zu verwenden, in deren Umfangsfläche Quer nuten eingeschnitten waren. Anf änglieh wur den gummiüberzogene Gegendruekräder ver wendet mit axpara.Ilelen Umfangsnuten, und obwohl eine gewisse Verbesserung bezüglich der Lebensdauer der Schleifbänder erzielt wurde, waren diese Räder doch äusserst un geeignet, da sie zufolge des Mitreissens von Luft wie Siren en wirkten.
Diese unerwünschte Eigenschaft wurde noch ausgeprägter, wenn in Axialrichtung besonders breite Gegendruck- räder verwendet wurden. Es blieb aber dabei, dass unabhängig von der speziellen Ausbil dung des Gegendruckrades die zum'Schleifen verwendeten Schleifbänder wirkungslos und abgenützt wurden, lange bevor ein grösserer Prozentsatz der Schleifkörner des Schleif- bandes ausgebrochen war.
Demzufolge muss ten alle mit Sehleifmittel versehenen Schleif bänder, gleichgültig welcher Art das Binde mittel, das Schleifmittel oder die Gegendruck mittel waren, nach relativ 'kurzer Lebens dauer fortgeworfen werden, da ihre Arbeits fläche stunpf und unwirksam wurde. Es wurden deshalb alle Anstrengungen unter nommen, um Mittel und Wege zu finden, um ein Schleifband verwenden zu können, nicht nur mit gutem Schleifwirkungsgrad, sondern auch mit langer Lebensdauer.
Die beiliegende Zeichnung zeigt Ausfüh rungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes. Fig.1 zeigt schematisch eine Schleifvor richtung in Seitenansicht, Fig.2 zeigt schaubildliech ein Gegendruck rad für die Sehleifvorrichtung.
Fig.3 ist eine Seitenansicht des Rades gemäss Fig. 2.
Fig. 4 ist ein Schnitt nach der Linie 4-4 in Fig. 3.
Fig. 5 zeigt in grösserem Massstab eine Einzelheit des Rades gemäss Fig. 2 in Seiten ansicht.
Fig. 6 ist eine Vorderansicht einer weite ren Ausführungsform des Gegendruckrades. Fig. 7 ist eine Einzelheit des Rades gemäss Fig. 6 in Seitenansicht.
Fig. 8 ist eine analoge Ansicht zu Fig. 5 einer weiteren Ausführungsform des Gegen- druekcades.
Fig. 9 und 10 zeigen in Seitenansicht bzw. in Vorderansicht einen Teil zweier weiterer Ausführungsformen des Gegendruckrades.
Fig. 11 und 12 sind Schnitte durch einen Teil zweier weiterer Ausführungsformen des Gegendruckrades.
Fig. 13 zeigt eine Einzelheit einer weite ren Ausführungsform des Gegendruckrades in Vorderansicht.
Fig. 14 und 15 zeigen eine Seitenansicht bzw. einen Schnitt einee pneumatischen Ge- gendruekrades.
Fig. 16 und 17 zeigen eine Seitenansicht bzw. einen Schnitt eines Gegendruckrades, dessen Radkranz aus mehreren radial ein stellbaren Segmenten aufgebaut ist. Fig. 18 ist eine schematische Seitenansicht einer Schleifvorrichtung, deren Gegendruek- organ ein Tragband besitzt, wobei das Schleif band und das darunterliegende Tragband über eine Stützplatte und über Antriebs- und Leit- rollen geführt sind.
Fig.19 ist eine schematische Seitenansicht eines Tragbandes für die Schleifvorrichtung gemäss Fig. 18.
Fig. 20 zeigt die Art der langen Metall späne, wie sie bei Verwendung von Sehleif- bändern und Gegendruckorganen der voran gehend genannten Arten erhalten werden, wenn das gleiche Schleifband bei Verwen dung der üblichen bekannten Gegendruck- räder längst stumpf und glatt geworden wäre.
Fig. 21 zeigt abgerundete, geschmolzene kurze Späne, wie sie mit einem Schleifband erhalten werden, das bei Verwendung in einer Sehleifvorrichtung bekannter Art abgenützt wurde.
Die Gegendruckräder gemäss den Fig. 2 bis 17 für die Bandschleifvorrichtung gemäss Fig. 1 besitzen einen starren Nabenteil zum Aufsetzen des Rades auf eine Welle, welcher Nabenteil gemäss Fig. 2 bis<B>13</B> einen mit ihm aus einem Stück bestehenden ring-förmigen Radkranz trägt, wobei Nabenteil und Kranz zweckmässig aus Metall, zum Beispiel Alumi- nium oder Stahl, bestehen. Auf dem Rad kranz ist ein Mantel aus mehr oder weniger elastischem Material befestigt und bildet die Trag-fläche für das Schleifband.
Besonders gute Resultate wurden mit einem Gegendruelz- rad erzielt, dessen Nabenteil und Radkranz aus einem einzigen Stück aus Aluminium her gestellt waren, während der Mantel aus vul kanisiertem Gummi bestand, dessen untere Shore-Durometer-Härte zwischen 20 und<B>90</B> oder sogar<B>100</B> Hegt. Die Art der Befestigung des Mantels am Radkranz ist nicht von beson derer Bedeutung und soll im folgenden nicht näher erläutert werden.
Obwohl im folgenden hauptsächlich die Rede von Gegendruckrädern mit NIabenteil und Kranz aus Metall und Gummimantel ist, versteht es sich, dass der Mantel auch aus Stahl, Gusseisen, Textilmaterial oder irgend einem andern geeigneten Material bestehen kann, das die gewünschten Eigenschaften be- züglieh Dauerhaftigkeit und Konzentrizität bei normalen Arbeitsbedingungen gewährlei stet. Wenn das ganze Gegendruckrad ein schliesslich des Mantels aus Metall besteht, kann dieses gegossen, gepresst, geschmiedet oder in ähnlicher Weise hergestellt sein.
Es ist ferner möglich, den Radkranz des Gegen druckrades aus mehreren vorfabrizierten Seg- inenten herzustellen, die auf eigen entspre chend ausgebildeten Nabenteil aufgesetzt wer den. Das ganze Gegendruciezrad kann, wenn erwünscht, auch aus einer Mehrzahl von 'Scheiben zusammengesetzt werden, die axial aneinandergefügt werden.
Die auf der Zeich nung dargestellten, naehstehendbesehriebenen Gegendruckräder weisen zum Andrücken der jeweils arbeitenden Stelle des Schleifbandes beim Betrieb der Vorrichtung (Fig. 1) gegen das Werkstück eine mit Nuten versehene Ar beitsfläche auf, die mit den zwischen den Nuten liegenden Stegen schräg zu den Seiten rändern der Arbeitsfläche angeordnet sind, wobei die Stege bezüglich der Drehrichtung des Rades steilere Vorderflanken aufweisen als Hinterflanken. Im allgemeinen sind die Stege, um gute Resultate zu erzielen, an ihrem Aussenrand auch schmäler als die angrenzen den Nuten. So wurden zum Beispiel besonders gute Resultate mit einem Gegendruckrad er zielt, bei welchem die einzelnen Stege das Verhältnis der Stegbreite zur Nutenbreite von etwa 1 : 4 aufweisen.
Anderseits kann dieses Verhältnis bei einem andern Rad auch 1 oder kleiner als 1 sein, wobei die Stegbreite an der Arbeitsfläche praktisch 0 sein kann. Es wur den auch gute Resultate mit einem Rad er zielt mit geneigten Stegflanken und einem Verhältnis von Stegbreite zu Nutenbreite von 4: 3 oder 2: 1.
Fig. 1 der beiliegenden Zeichnung zeigt eine Schleifvorrichtung, welche ein Gegen druckrad 10, eine Leerlauf-Riemenseheibe 11, welcher übliche Spanninittel (nicht gezeigt) zugeordnet sind, und ein Schleifband 12 auf weist, Das Gegendruckrad dient auch als An- triebsrad für das uni Rad 10 und Scheibe 11 geführte 'Schleifband und steht zu diesem Zweck mit einem nicht gezeichneten Antriebs motor in Verbindung.
In den Fig. 2, 3, 4 und 5 ist ein Gegen druckrad dargestellt, das aus Aluminiumguss besteht und eine Nabe 14 besitzt, die eine, zentrale Wellenbohrung 15 aufweist, mittels welcher das Rad auf die, Antriebswelle auf gesetzt werden kann. Die Nabe 14 besitzt einen mit ihr aus einem Stück bestehenden Scheibenteil 16 und einen Radkranz 17, der ebenfalls mit den Teilen i4 und 16 aus einem Stück besteht. Am Umfang des Radkranzes. 17 ist ein Mantel 18 angebracht, der aus vul kanisiertem Gummi besteht und eine mit den erwähnten Nuten versehene Aussenfläehe 19 aufweist, Die, einzelnen Stege W und Nuten 21 der Fläche 19 sind zu den Seitenrändern der Fläche 19 unter einem Winkel zwischen 1,0 und 85 , zweckmässig aber zwischen 60 und 45 angeordnet. Im vorliegenden Fall sind sie unter einem Winkk von 45 zur Axialrich tung des Rades angeordnet.
Angenommen, die Drehriehtung des Rades sei die in Fig. <B>3</B> mit einem Pfeil angedeutete Richtung, dann ist die Vorderflanke<B>23</B> jedes Steges radial ange ordnet und endet in einer scharf en Vorder kante des Steges, während die Hinterflanke 214- der'Stege eine Abschrägung aufweist, wel che gegen die Basis<B>25</B> der anschliessenden Nut 21 'hin verläuft, so dass jeder Steg durch zu sätzlichen Zwischenraum vom nächsten Steg getrennt ist.
Die Stege sind somit an der Basis<B>2,6</B> breiter. als an der Aussenfläche und die hintern Stegflanken tragen dadurch. zur Stützung der vordern'Stegilanken wesentlich bei.
Um das Verhältnis des Stegquerschnittes zum Nutenquerschnitt bei einem Gegendruck- rad gemäss den Fig. 2,<B>'3,</B> 4 und<B>5</B> besser ver ständlich zu machen, sei folgendes Beispiel angenommen. Das Rad besitzt einen Durch messer von 21 cm lind eine Breite von<B>10</B> cm, wobei die Wellenbohrung einen Durchmesser von<B>3</B> ein aufweist. Das Rad besitzt einen Radkörper aus Aluminiumguss mit einem Guminimantel mit einer SllQre-Di;LromQtgr- Härte 70.
Der Gummimantel ist mit den schrägen Nuten versehen und besitzt an sei nem Umfang total 40 in gleichen Abständen voneinander angeordnete Stege. Die Stege 5 seien unter einem Winkel von 45 zur Rad- axe angeordnet. Jeder Steg ist im radialen Querschnitt gesehen am Radumfang 0,35 cm breit und an der Basis 1 cm. Die Vorder flanke des Steges verläuft radial, das heisst o besitzt einen Überhangwinel von 0 , während die Hinterflanke des Steges abgesehrägt ist und einen Winkel von 3,0 mit der Tangente an der Schnittlinie der Flanke mit dem Man telumfang bildet. Jede Nut ist an der Basis s in Uinfangsrichtung 0,6,5 en breit; an der Undangsfläche des Rades dagegen besitzt die Nut zufolge der Abschrägung der Hinter flanke des Steges eine Breite von 1,3 cm.
Somit ist das Verhältnis des Stegquerschnit tes zum Nutenquerschnitt am Radumfang an nähernd 1 : 4.
Der Radmantel kann aus Kunstgummi oder aus Naturgummi oder aus einem Kunst stoff geeigneter Festigkeit und Shore-Duro- meter-Härte bestehen.
Das Verhältnis des Stegquerschnittes zum Nutenquerschnitt an der Umfangsfläche des Rades kann anstatt 1 : 4 wie oben für ein Bei spiel beschrieben auch 2:3, 1:2, 1:3, 2:5 oder 2:9 sein. Anderseits hat es sich gezeigt, dass eine gute Ausnützung des Schleifbandes dann erzielt wird, wenn die Nutenfläehe grö sser ist als die Stegfläche, beide an der Um fangsfläche des Rades gemessen. Die Zahl der 'Stege und Nuten am Radumfang kann bei gleichem Raddurchmesser ebenfalls variieren. Es hat sieh gezeigt, dass bei einem Rad vom Durchmesser von 35 cm, was eine Normgrösse für Gegendruckeräder darstellt, die heute auf dem Markt sind, gute Resultate mit<B>32</B> bis 64 gleichmässig über den Radumfang verteilten Stegen erzielt werden.
Auch der Winkel, un ter welchem die Stege zu den Seitenrändern der Arbeitsfläche geneigt sind, kann variieren, wie dies bereits erwähnt wurde. Bei Versu- ehen hat sich der Winkel von 45 zur Radaxe als vorteilhaft erwiesen, wenn der Radmantel ,aus relativ sehr hartem Material besteht, zum Beispiel bei einer Durometer-Härte 70, wäh rend bei Rädern mit einem Radmantel, dessen Durometer-Härte 20 bis 40 beträgt, ein Win kel von 60 bis 75 zur Radachse zweckmässig ist. Das Verhältnis der Stegfläche zur Nuten fläche hängt auch von den speziellen Anfor derungen ab, die das Schleifband im Betrieb erfüllen soll, und davon, ob ein Neigungswin kel von 60 bis 75 für die Stege bei einer Radmantelhärte von 70 oder 90 Durometer ge wählt wird.
Gegendruckräder der in Frage stehenden Art wurden bei den verschiedensten Schleif operationen verwendet und mit mit glatter Umfangsfläche und in bekannter Weise mit Ausnehmungen versehenen Gegendruekrädern verglichen, die vergleichbare Durometer-Härte aufwiesen. Die Räder der vorbesecriebenen Ausbildung zeigten ohne Ausnahme bessere Resultate als die Gegendruckräder bekannter Bauart. Dies gilt sowohl für Räder mit hoher als auch mit niederer Shore-Durometer-Härte des Radmantels.
Das übliche Gegendruckrad, das eine vergleichbare Shore-Durometer-Härte besitzt und bei welchem die Aussparungen und Stege rechteckigen Umrissbesitzen, hat ein Verhältnis von Stegfläehe zu Nutenfläehe am Radumfang von 4:<B>3.</B> Versuche, schmälere Stege und breitere, Nuten vorzusehen, erga ben grosse Arbeitsgeschwindigkeiten, dagegen kurze Lebensdauer für das Schleilband und das Gegendruckrad.
Um die erzielte Verbesserung beim Schleif vorgang bei der Verwendung von Gegen- druckrädern der beschriebenen Art in Verbin dung mit üblichen<B>-</B> Schleifbändern zu zeigen, wird auf Tafel I verwiesen, in welcher die Resultate beim Schleifen von wenig kohlen stoffhaltigem SAE-1015-T-Stahl mittels Pa- pierschleifbändern, die mit Aluminiuin-Oxyd- schrot Nr. <B>80</B> überzogen waren, unter Ver wendung eines Gegendruckrades gemäss den Pig. 2 bis<B>5</B> aufgezeichnet.
Zu Vergleichs zwecken zeigt die Tafel die Resultate beim Schleifen mittels der gleichen Schleifbänder, aber in Verbindung mit bisher üblichen Ge- gendruckrädern.
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<B>-</B> Die Tafel II zeigt die Resultate, die beim Vergleich zwischen einem Gegendruckrad ge mäss den Pig. 2 bis<B>5,</B> dessen Mantel eine bedeu tend kleinere Shore-Durometer-Härte aufwies, und verschiedenen üblichen Gegendruckrädern erzielt werden.
Die Ergebnisse zeigen deutlich die bessere Eignung der erstgenannten Gegen- druckräder. Die Räder, auf die sichTabelle II bezieht, besitzen eineft Durchmesser von<B>35</B> cm und eine Breite von<B>10</B> cm. Die Räder A und B sind Räder, wie sie für viele bekannte Schleifoperationen üblich sind, wo Räder aus weichem Material erforderlich sind.
Die Rä- der<B>0, D</B> und<B>2</B> sind Gegendruekräder mItt einem Mantel von geringer Shore-Durometer- Härte und gemäss den Fig. 2 bis<B>5</B> ausgebildet. Die Räder C und<B>D</B> besitzen je 40 Stege an ihrem Umfang, während das Rad<B>E</B> nur <B>32</B> Stege aufweist. Die Räder<B>C</B> und<B>E</B> be sitzen Stege, die unter einemWinkel von<B>60"</B> zur Radachse angeordnet sind, während die ser Winkel beim Rad<B>D</B> 450 beträgt.
Alle Räder besitzen Stege mit Stiltzflanken, wobei das Verhältnis von Stegfläche zu Nutenfläche am Radumfang<B>1:3</B> beträgt.
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Wo immer Gegendruckräder gemäss den Fig. 2 bis<B>5</B> verwendet wurden, zeigten sie sieh ausnahmslos' den bisher verwendeten Gegen- druckrädern überlegen.
So'war es beispiels weise möglich, die Lebensdauer eines Schleif bandes, das üblielierweise nur das 'Schleifen von 14 Stahlineisseln aushielt, bei Verwen- d-Luig eines Gegendruckrades der vorbesehrie- benen Art so zu verlängern, dass es für das Schleifen von 62 und mehr Meisseln verwend bar war.
Die Meissel besassen eine starke wärmebehandelte Schicht, und während die Übliehen Gegendruckräder kein genügendes Ausbrechen des Schlenornes aus dem Binde mittel auf demSchleifband bewirken konnten, um ein Glattwerden des letzteren zu verhin dern hat sieh gezeigt, dass das Schleifband bei Verwendung mit Gegendruckrädern der vorbesehriebenen Art zufolge der guten Auf lage des Bandes weder glatt noch glänzend wurde, so dass es möglich war, die genannte Anzahl Meissel zu schleifen, bevor das Schleif band unbrauchbar wurde.
Ein anderes Anwendungsgebiet, auf wel- cliem. die Gegendruckräder der beschriebenen Ausbildung mit Üblichen Rädern verglichen wurde, war das Entfernen von warmbehan delten gehieliten und Schmiedemarkierungen auf Schaufeln.
Die bisher üblichen Gegen- druckräder ermöglichten nur das Schleifen von<B>10</B> Schaufeln mit einem Schleifband, bevor diese vollständig glatt und die Schau feln somit überhitzt wurden, so dass das Schleifband ersetzt werden musste. Bei Ver wendung von Gegendruckrädern mit der be schriebenen Ausbildung (Fig. 2 bis<B>5)</B> dage gen konnten mit einem einzigen Schleifband mehr als<B>90</B> Schaufeln geschliffen<U>werden,
</U> bevor das Band glatt -wurde und ein Über hitzen des Werkstückes eintAt. Die Mäntel der Gegendruckräder besassen in beiden Fäl len die gleiche Duroineter-Härte <B>70.</B>
Die Fig. #6 und<B>7</B> zeigen eine weitere Aus führungsform des #Gegendruckrades. Die Stege<B>29</B> an der mit Nuten verselienen Um fangsfläche des Radinantels sind an der Vor derflanke so hinterschliffen, dass sie einen Überhangwinkel <B>A</B> von<B>50</B> aufweisen. Der Überhangwinkel <B>A</B> ist der Winkel zwischen der radialen Linie B 61 und der Linie<B><I>D E,</I></B> welch letztere eine Verlängerung der Vorder flanke<B>30</B> des Steges<B>29</B> darstellt, und kann zwischen<B>0</B> und 120 liegen.
Der Freiwinkel<B>F</B> ist der Winkel zwischen der Linie der Hinter flanke<B>31</B> des Steges<B>29</B> und der Linie<B>GH,</B> welche tangential zur Umfangsfläche des Rades an die Aussenkante des Steges bzw. der Hin terflanke verläuft. Dieser Freiwinkel<B>F</B> kann zwischen<B>10</B> und<B>850</B> betragen.
Das Rad gemäss den Fig. <B>6</B> und<B>7</B> unterscheidet sich von dem in den Fig. 2 bis<B>5</B> gezeigten Rad dadurch, dass die Vorderflanke<B>30</B> des 'Steges hinter- schliffen ist, während die Hinterflanke<B>31</B> schräg zur Basislinie der Nut<B>32</B> an der In nenkante der Vorderflanke des nächsten Ste ges läuft, also direkt mit dem nächsten Steg zusammentrifft und einen Freiwinkel von<B>30"</B> bildet; die Stege besitzen am Radumfang eine leicht gebrochene Kante.
Die Fig. <B>8</B> und<B>9</B> zeigen weitere Ausfüh rungen des Gegendruckrades. Gemäss Fig. <B>8</B> besitzen die Stege 34 am Radumfang eine scharfe Kante und die Nuten eine Basisfläche, so dass eine minimale ;stegfläche und eine maximale NutenTläche <B>35</B> am Radumfang geschaffen ist.
Das Rad gemäss Fig. <B>9</B> besitzt Stege, deren Hinterflanke<B>36</B> konvex ist und deren Vorderflanke <B>37</B> hinterschnitten ist und einen Überhangwinkel von #50 aufweist. Die Ausführung gemäss Fig, <B>9</B> ergibt. eine maxi male Abstützung der Vorderflanke des Ste ges zufolge, der konvexen Ausbildung der Hinterflanke des Steges, was besonders er wünscht ist, wenn die Stege am Aussenumfang. nur geringe Breite aufweisen.
Fig. <B>10</B> zeigt eine weitere Ausführungs form des Gegendruckrades. Die Stege<B>38</B> die ses Rades sind mit quer zur Radachse ver laufenden Kerben<B>39</B> versehen. Diese Kerben <B>39</B> sind in aufeinanderfolgenden 'Stegen in Axialrichtung so versetzt zueinander angeord net, dass auf dem zu bearbeitenden Werk stück keine Markierungen entstehen. Die Ker ben sind dazu bestimmt, die Stege seitlich etwas flexibel zu machen. Die Tiefe und An- zahl der Kerben kann variieren und hängt -vom Ausmass der gewünschten Flexibilität der Stege ab.
Oft müssen Schleifbänder unter Verwen dung von Gegendruckrädern zum Bearbeiten von profilierten Mrerkstücken verwendet wer den, die zum Beispiel konkave oder konvexe Flächen aufweisen. Für diesen speziellen Zweck verwendbare Gegendruckräder zeigen Fig. <B>11</B> bis 15-. So zeigt zum Beispiel Fig. <B>11</B> im Querschnitt den Radkranz mit dem Mantel eines Gegendruckrades, das sich speziell zum Sehleifen von Werkstücken mit konkaven Flä chen eignet.
Wie gezeigt, ist das Gegen- druckrad mit einem Gummimantel 40 ver sehen, der auf einem konvexen Radkranz 41 sitzt, wobei der Gummimantel an den Rän dern 42 des Radkranzes eine grössere radiale Dicke aufweist als im Mittelteil des Rad kranzes. Anderseits kann der Radkranz na türlich auch mit einer konkaven Umfangs fläche versehen sein, so dass, wenn auf den letzteren ein Gummimantel von ebener, mit .Nuten versehener Oberfläche aufgesetzt ist, die radiale Dicke des Gununimantels im Rad mittelteil grösser ist als an den Radrändern. In diesem Fall eignet sich das Gegendruekrad besonders zum Schleifen von Werkstüeken mit konvexen Flächen.
Die gleiche Wirl=g, das heisst eine va riierende Elastizität des Radmantels über die Mantelbreite am Umfang, kann bei einem Ge- gendruckrad dadurch erzielt werden, dass die N-Liten im Radmantel an jenen Stellen tiefer sind, an welchen der Radmantel elastischer sein soll, während die Nuten an jenen Stellen weniger tief sind, an welchen eine geringere Elastizität des Radmantels erwünscht ist.
So sind zum Beispiel beim Rad gemäss Fig. 12 die Nuten an den beiden Seitenrändern 42 des Radmantels am tiefsten und steigen dann gegen die Mitte 43 der Mantel-Unifangsfläche an. Fig. <B>13</B> zeigt ein Rad, bei welchem die gleiche Wirkung durch die sich ändernde Breite der 'Stege der mit Nuten versehenen Umfangsfläche des Radmantels erzielt wird. Die Stege sind hier durch sieh von der Mitte nach den 'Seitenrändern des Mantels erweiternde Nuten 45 an den-Stellen-44 an den Seitenrändern am schmälsten, an welclien die grösste Elastizität erwünscht ist.
Die Rad konstruktionen, wie sie in den Fig. <B>11,</B> 12 und <B>13</B> gezeigt sind, eignen sich besonders zum Schleifen von Werkstücken mit konkaven Flächen, da die Seitenränder des Mantels des Gegendruckrades elastischer sind als dessen Mittelteil. Entsprechend den Fig. 12 und<B>13</B> können natürlich auch Räder gebaut werden, bei welchen der Mittelteil des Radmantels elastischer ist als die Seitenränder, indem die Tiefe der Nuten in der Mantelmitte grösser, bzw. die Breite der Stege kleiner als an den Mantelseitenrändern gewählt wird.
Die Fig. 14 und<B>16</B> zeigen ein pneumati sches Trommel-Gegendruckrad. Das Rad be sitzt eine Nabe 47 mit Seitenflanschen 48 und einen den Radkranz bildenden hohlen Gummi- randring 49, mit welchem ein Luftventil<B>50</B> in Verbindung steht. Der im Innern des Grummirandringes 49 vorhandene Luftdruck bestimmt den Grad der Elastizität des Rand ringes.
Auf dem Gummirandring 49 ist ein mit Nuten und :Stegen versehener Gummi mantel<B>51</B> angeordnet. 'So kann zum Beispiel der Gummimantel eine Wanddicke von<B>0,6</B> ein aufweisen und mit Nuten von<B>0,3</B> cm Tiefe versehen sein, während bei einer Wanddieke von 1,2 cm die Nuten 0-,6 cm tief oder noch tiefer sein können. Der Guminimantel kann an seiner Oberfläche durch Vulkanisieren weich, mittelhart oder hart gemacht sein.
Obwohl im vorangehenden stets von Ge- gendruckrädern, bei denen Nabenteil und Kranz aus einem einzigen (Stück besteht, die Rede, war, versteht es sieh, dass die Radkörper auch aus einzelnen axial zusammengefÜgten Ringen oder Scheiben bestehen können, die zusammen einen die -Gesamtbreite der ein zelnen Scheiben oder Ringe aufweisenden Radkörper des Gegendruckrades einer'Schleif- vorrichtung bilden. Die Ringe oder Scheiben können<B>je</B> mit einem Nuten und Stege auf weisenden Mantel versehen sein, oder es kann ein einziger, alle Ringe oder Scheiben umfas sender Mantel vorgesehen sein.
Ein Gegendruckrad, dessen. Durchmesser verändert werden kann, ist ferner in den Fig. <B>16</B> und<B>17</B> dargestellt. Das Rad besitzt eine Mehrzahl von radial beweglichen, den Radkranz mit der Arbeitsfläche bildenden Ringseginenten <B>53,</B> die mit schrägen Nuten mid Stegen versehen sind. Die Segmente<B>53</B> sind auf Tragorganen 54 angeordnet, welche -um eine Nabe<B>55</B> begrenzt radial beweglich angeordnet sind. Zufolge dieser Anordnung wird jedes Segment<B>15ss</B> durch die beim Betrieb der Schleifvorrichtung auftretende Zentrifti- galkraft in seine radial äusserste Lage, gedrückt.
Beim Auftreten von Gegendrücken werden die Segmente<B>53</B> jedoch einzeln<B>je</B> naeh der Grösse des von aussen auf sie wirkenden Ge gendruckes mehr oder weniger nach innen ge drückt. Demzufolge kann sieli die Aussen fläche des Gegendruckrades dein unregel mässigen Umriss eines zu bearbeitenden Werk stückes anpassen, so dass jeder Teil der Werk.- stileIdläche gleich bearbeitet wird.
Es ist bekannt, mit Schleifmittel überzo gene Schle ifbänder in Schleifvorrichtmigen zu verwenden, die drei oder mehr Riemen scheiben ohne Stützplatten oder zwei oder mehr Riemenscheiben und eine Stützplatte aufweisen sowie ein Tragband, das über zwei Riemenscheiben sowie über eine als Gegen- druckrad ausgebildete Scheibe oder über die Riemenscheiben und die Stützplatte geführt ist. In allen diesen Fällen führt das Schleif band über alle Riemenscheiben und auch über die'Stützplatte, falls eine solche vorhan den ist.
Das -Tragband dient dazu, die<B>je-</B> weils arbeitende Stelle desSchleifbandes even tuell in Verbindung mit der Stützplatte oder dem GegendrLiekrad gegen das Werkstück zu drücken, -um alle 'Schwierigkeiten, welche züi Bandbruch oder unrichtigem Laufe des Schleifbandes führen können, zu überwinden. Fig. <B>18</B> zeigt eine Sehleifvorrichtung mit Tragband und Abstützplatte für das Schleif band. Das 'Tragband<B>61</B> ist über Riemen scheiben<B>58</B> und<B>59</B> sowie über eine Stütz platte<B>63</B> geführt.
Das Schleifband<B>62</B> läuft ausser über die Riemenscheiben<B>58</B> und<B>59</B> und die Platte<B>63</B> noch über eine<B>.</B> Zu- sgtzliche Riemenseheibe <B>60.</B> Die Platte<B>63</B> könnte auch weggelassen sein, in wel chem Fall das Tragband über die Riemen scheiben<B>58</B> und 519 und das Schleifband über die Riemenscheiben<B>518</B> und<B>5,9,</B> und die zusätz liche Scheibe<B>60</B> geführt wird.
Gemäss Fig. <B>19</B> ist der in der Vorrichtung gemäss Fig. <B>18</B> vorgesehene #Tragriemen an der Oberfläche mit den schräg zu den Seitenrändern des Bandes angeordneten'Stegen 64 und Nuten 6,5 versehen. Die 'Stege und Nuten sind gleich ausgebildet, wie dies im Zusammenhang mit den Gegendruckrädern für die entsprechen den Teile derselben beschrieben wurde. Ein Tragband<B>61,</B> das mit einer solchen Oberfläche ausgebildet ist, ergibt in Verbin dung mit einer Abstützplatte die gleichen Vor teile, wie sie mit entsprechend ausgebildeten Gegendruckrädern erzielt werden.
Der Nei gungswinkel der Stege eines solehenTragban- des zu den Bandseitenrändern bzw. zur Achse der dieRiemenscheiben <B>5,8,159</B> tragenden Wel len kann von<B>1,0</B> bis<B>8,50</B> variieren, und die Tiefe der Nuten kann<B>je</B> nach, der Dicke des Bandes verschieden gewählt sein.
Solehe Tragbänder können mit konkaver oder kon vexer Aussenfläche versehen sein, um eine bessere Abstützung des Sehleifbandes und eine bessere KraftübertragLing beim Antrieb des letzteren mittels der einen der beiden vom Schleilband und vom Tragband um schlungenen Scheiben<B>58, 59</B> (Fig. <B>18)</B> zu gewährleisten, besonders wenn, wie in Fig. <B>18,</B> das Schleifband über drei oder mehr Riemenscheiben geführt ist und die Vorrich tung zum Schleifen von profilierten Werk stücken dient. Das Tragband. aus Gummi kann mit Verstärkungseinlagen aus Textil oder anderem Material versehen sein.
Die Fig. 20 zeigt in starker Vergrösserung die Metallteilchen, die durch ein Schleilband von einem Werkstlick abgeschliffen wurden, wobei das Schleifband in Verbindung mit einem Gegendr-Lickrad der vorbesehriebenen Art verwendet wurde. Fig. 20 zeigt, dass die Metallteilchen<B>27,</B> die nach<B>80</B> Minuten Be trieb erhalten wurden, grösstenteils längliche, scharfe Teilchen sind.
Dagegen zeigt Fig. 21 in gleichem Massstab Teilchen<B>28,</B> welche beim Schleifen des gleichen Werkstückes mittels eines gleichen Schleifbandes, aber unter Ver wendung eines Gegendruckra.des üblicher Ausbildung erhalten wurden. Fig. 21 zeigt das Resultat nach 24 Minuten Betrieb bei glatt abgeschliffenem Schleifband. Die rundlichen, geschmolzenen Metallteilchen, die erhalten werden, zeigen deutlich, dass der Abschliff fast ausschliesslich von der Radierwirkung und nicht von einer scharfen Schneidwir- kung des Schleifmittels herrührt.
Es hat sich demnach gezeigt, dass bei Ver wendung der beschriebenen Gegendruckorgane eine bessere Schleifwirkung und eine längere Lebensdauer des Schleifbandes erzielbar ist als bei Verwendung üblicher Gegendruckele- mente, da die, Gegendriiekorgane einen oder mehrere der folgenden Vorteile aufweisen:
Die Ausnehmungen an der Oberfläche der beschriebenen Gegendruckorgane sorgen für ein einwandfreies Wegschaffen der zwisellen die Arbeitsfläche der Organe und das Schleif band gelangenden #Schleifspäne. Das #Schleifen erfolgt wie üblich mittels eines mit relativ wenigen Schleifkörnern versellenen Schleit- bandes, das auf relativ schmalen Stegen an der Oberfläche des Gegendruckorgans abge stützt ist, wodurch die Schleifkörner in das zu bearbeitende Material hineingepresst wer den.
Die Abmessungen der Gegendruckräder sind so gewählt, dass die einzelnen Schleifkör ner sich selbsttätig reinigen, ebenso wie der gesamte Schleifinittelüberzug des Schleifban des, da das letztere durch das Gegendruckrad mit seiner Arbeitsfläche gegen das Werkstück gepresst wird und so einer stark wechselnden Biegung unterliegt.
Kleine Stegfläche, am Rad umfang und die Art der Stegausbildung er geben eine gute Scherwirkung zwischen Schleifinittel und Werkstiiek, die einzelnen Sehleifkörner werden schon bei kleinerem An- pressdruck des Gegendruckrades tiefer in das 'Werkstück hineingepresst, als dies bei bekann ten Gegend-ruckrädern der Fall ist.
Somit er geben sich höhere Schleifdrücke der begTenz- ten Anzahl jeweils arbeitender Schleifkörner. Das Bindemittel, mittels welchem die Schleif körner am Tragband festgehalten sind, wird zunehmend aufgebrochen, so dass die Körn chen, welche stumpf geworden sind, heraus fallen, wodurch andere Schleifmittelkörnehen mit dem Werkstück in Berührung gebracht werden können.
Somit bewirken die beschrie benen iGegendru(3kräder, dass iSchleiiniitt(#.L- körner zur Wirkung kommen, die bei Ver wendung üblicher Gegendruckräder nicht zur Wirkung kommen würden, da sie zu tief im Bindemittel stecken und somit keine nütz liche Arbeit leisten können.
Ferner bewirkt die Verwendung eines solchen -Gegendruck- rades, dass stumpf gewordene, fest auf dem Tragband sitzende Schleifmittelkörnchen #ge- spalten werden und so von neuem wirksam sein können. Das Spalten von 'schleifmittel- körtern längs ihrer kristallinen 'Struktur achsen ergibt neue Schnittwinkel bei den ein zelnen Körnern, so dass sie weiter wirksam blei ben, bevor der Druck auf diese. Körnchen so gross wird, dass sie aus ihrem Verband her ausgelöst werden.
Unabhängig von den vorangehenden, mehr theoretischen Überlegungen ist festzuhalten, dass die praktischen Versuche mit Schleifvor richtungen der besellriebenen Art gezeigt haben, dass grössere Schleilleistungen und eine grössere Lebensdauer der Schleifbäuder sowie eine geringere Anzahl von stumpfen und glat ten Schleifmittelkörnern am Band während dessen Gebrauchszeit erzielt -werden, als bei V erwendung üblicher Schleifvorrichtungen.
Grinding device. The present invention relates to a grinding device with a grinding belt which is driven, for example, by means of a wheel and which is guided over one or more guide rollers. Furthermore, the device has a counter-pressure element which is intended to press the respective working point of the grinding belt against the workpiece to be processed during operation of the device.
The counter-pressure element can be a wheel; it can also be an endless belt on which the sliding belt is arranged and which can be guided over several guide rollers.
It is known, for example, to arrange a counter pressure wheel on the spindle of a lathe instead of a grinding wheel for a grinding belt and to provide an idling guide roller and a tensioning device to remove the guide roller more or less from the counter pressure wheel for the purpose of adapting the device Minor differences in the length of the grinding belts used, and a mechanism for setting the guide roller to ensure that the belt runs correctly. The sanding belt runs over the counter pressure wheel, which is called an. Drive wheel is used, as well as over the idling idler pulley.
Of course, several idle guide rollers can also be provided, but only one has to work together with a tensioning device and a tape guide mechanism. In the first grinding devices with grinding belts, an uncoated wheel was used as the counter-pressure wheel. Then the various counter pressure wheels with textile and rubber coatings were proposed, which resulted in a longer life of the grinding belts. Although various improvements with textile or rubber coated counter pressure wheels have achieved good results with regard to balancing; it has to be said that no matter what kind of counterpressure wheel was used, the used sanding belts quickly worn out and became dull.
Since it was assumed that this was a consequence of the smooth surface of the counter pressure wheel, counter pressure wheels began to be used with transverse grooves cut into their circumferential surface. Initially, rubber-coated counter-drive wheels were used with axpara.Ilelen circumferential grooves, and although some improvement in the life of the abrasive belts was achieved, these wheels were extremely unsuitable as they acted like sirens due to the air entrainment.
This undesirable property became even more pronounced when particularly wide counter-pressure wheels were used in the axial direction. It remained, however, that regardless of the special design of the counter-pressure wheel, the abrasive belts used for grinding were ineffective and worn out long before a larger percentage of the abrasive grains of the abrasive belt had broken off.
As a result, all sanding belts provided with sanding agents, regardless of the type of binding agent, sanding agent or counter-pressure agent, must be thrown away after a relatively short lifespan, as their work surface became dull and ineffective. Every effort has therefore been made to find ways and means of using an abrasive belt with not only good grinding efficiency but also long life.
The accompanying drawing shows Ausfüh approximately examples of the subject invention. Fig.1 shows schematically a grinding device in side view, Fig.2 shows schematically a counter pressure wheel for the grinding device.
FIG. 3 is a side view of the wheel according to FIG.
FIG. 4 is a section along line 4-4 in FIG. 3.
Fig. 5 shows on a larger scale a detail of the wheel according to FIG. 2 in side view.
Fig. 6 is a front view of a wide Ren embodiment of the back pressure wheel. FIG. 7 is a detail of the wheel according to FIG. 6 in side view.
FIG. 8 is a view analogous to FIG. 5 of a further embodiment of the counter pressure cade.
9 and 10 show a side view and a front view of part of two further embodiments of the counterpressure wheel.
11 and 12 are sections through part of two further embodiments of the counter-pressure wheel.
Fig. 13 shows a detail of a wide Ren embodiment of the counterpressure wheel in front view.
14 and 15 show a side view and a section, respectively, of a pneumatic counter pressure wheel.
16 and 17 show a side view and a section of a counterpressure wheel, the rim of which is constructed from several radially adjustable segments. 18 is a schematic side view of a grinding device, the counter-pressure element of which has a support belt, the grinding belt and the support belt underneath being guided over a support plate and over drive and guide rollers.
FIG. 19 is a schematic side view of a carrier tape for the grinding device according to FIG. 18.
20 shows the type of long metal shavings that are obtained when using sliding belts and counter-pressure organs of the types mentioned above, if the same grinding belt had long since become dull and smooth using the usual known counter-pressure wheels.
Fig. 21 shows rounded, molten, short chips as obtained with an abrasive belt which has been worn out when used in a known type of grinding apparatus.
The counterpressure wheels according to FIGS. 2 to 17 for the belt grinding device according to FIG. 1 have a rigid hub part for placing the wheel on a shaft, which hub part according to FIGS. 2 to 13 consists of one piece with it ring-shaped wheel rim carries, the hub part and rim expediently made of metal, for example aluminum or steel. A jacket made of more or less elastic material is attached to the wheel rim and forms the support surface for the grinding belt.
Particularly good results were achieved with a counter pressure wheel whose hub part and wheel rim were made from a single piece of aluminum, while the jacket was made of vulcanized rubber with a lower Shore durometer hardness between 20 and 90 </ B> or even <B> 100 </B> cherishes. The type of attachment of the shell to the rim is not of particular importance and will not be explained in more detail below.
Although the following mainly refers to counterpressure wheels with hub part and rim made of metal and rubber jacket, it goes without saying that the jacket can also consist of steel, cast iron, textile material or any other suitable material that has the desired properties in terms of durability and Concentricity is guaranteed under normal working conditions. If the entire counterpressure wheel, including the casing, is made of metal, it can be cast, pressed, forged or manufactured in a similar manner.
It is also possible to manufacture the wheel rim of the counter pressure wheel from several prefabricated segments which are placed on a hub part designed accordingly. The entire counter-pressure wheel can, if desired, also be composed of a plurality of 'disks which are axially joined to one another.
The counterpressure wheels shown on the drawing, naehstehbesehrebenen have to press the respective working point of the sanding belt during operation of the device (Fig. 1) against the workpiece on a grooved Ar work surface, which is inclined to the sides with the webs between the grooves Edges of the working surface are arranged, wherein the webs with respect to the direction of rotation of the wheel have steeper front flanks than rear flanks. In general, in order to achieve good results, the webs are also narrower at their outer edge than the adjacent grooves. For example, particularly good results were achieved with a counter-pressure wheel in which the individual webs have a ratio of web width to groove width of about 1: 4.
On the other hand, this ratio can also be 1 or less than 1 for another wheel, whereby the web width on the working surface can be practically 0. The results were also good with a wheel with inclined web flanks and a ratio of web width to groove width of 4: 3 or 2: 1.
Fig. 1 of the accompanying drawings shows a grinding device which has a counter pressure wheel 10, an idle belt pulley 11, which conventional tensioning means (not shown) are assigned, and a grinding belt 12, the counter pressure wheel also serves as a drive wheel for the uni Wheel 10 and disk 11 guided 'grinding belt and is for this purpose with a drive motor, not shown in connection.
2, 3, 4 and 5, a counter pressure wheel is shown, which is made of cast aluminum and has a hub 14 which has a central shaft hole 15 by means of which the wheel can be placed on the drive shaft. The hub 14 has a disk part 16 consisting of one piece with it and a wheel rim 17, which is also made of one piece with the parts i4 and 16. On the circumference of the wheel rim. 17, a jacket 18 is attached, which consists of vulcanized rubber and has an outer surface 19 provided with the above-mentioned grooves. The individual webs W and grooves 21 of the surface 19 are to the side edges of the surface 19 at an angle between 1.0 and 85, but conveniently arranged between 60 and 45. In the present case they are arranged at an angle of 45 to the Axialrich direction of the wheel.
Assuming that the direction of rotation of the wheel is the direction indicated by an arrow in FIG. 3, then the front flank 23 of each web is arranged radially and ends in a sharp front edge of the web, while the rear flank 214- der'stege has a bevel, which runs towards the base 25 of the adjoining groove 21 'so that each web is separated from the next web by additional space.
The bars are therefore <B> 2.6 </B> wider at the base. than on the outer surface and the rear web flanks carry through it. to support the anterior stegilanks.
In order to better understand the ratio of the web cross-section to the groove cross-section in a counter-pressure wheel according to FIGS. 2, 3, 4 and 5, the following example is assumed. The wheel has a diameter of 21 cm and a width of <B> 10 </B> cm, with the shaft bore having a diameter of <B> 3 </B>. The wheel has a wheel body made of cast aluminum with a rubber jacket with a SllQre-Di; LromQtgr- hardness 70.
The rubber jacket is provided with inclined grooves and has a total of 40 equally spaced webs on its circumference. The webs 5 are arranged at an angle of 45 to the wheel axis. In the radial cross-section, each web is 0.35 cm wide on the wheel circumference and 1 cm at the base. The front flank of the web runs radially, that is, o has an overhang angle of 0, while the rear flank of the web is sawed off and forms an angle of 3.0 with the tangent at the intersection of the flank with the man's circumference. Each groove is 0.6.5 s wide at the base s in the circumferential direction; On the other hand, on the inactive surface of the wheel, the groove has a width of 1.3 cm due to the bevel of the rear edge of the web.
Thus, the ratio of the web cross-section to the groove cross-section on the wheel circumference is approximately 1: 4.
The wheel casing can consist of synthetic rubber or natural rubber or a synthetic material of suitable strength and Shore durometer hardness.
The ratio of the web cross-section to the groove cross-section on the circumferential surface of the wheel can also be 2: 3, 1: 2, 1: 3, 2: 5 or 2: 9 instead of 1: 4 as described above for an example. On the other hand, it has been shown that good utilization of the grinding belt is achieved when the groove area is larger than the web area, both measured on the circumference of the wheel. The number of 'webs and grooves on the wheel circumference can also vary with the same wheel diameter. It has been shown that with a wheel with a diameter of 35 cm, which is a standard size for counter-pressure wheels on the market today, good results are achieved with <B> 32 </B> to 64 webs evenly distributed over the wheel circumference .
The angle at which the webs are inclined to the side edges of the work surface can also vary, as has already been mentioned. In attempts, the angle of 45 to the wheel axis has proven to be advantageous if the wheel cover is made of a relatively very hard material, for example with a durometer hardness of 70, while for wheels with a wheel cover whose durometer hardness is 20 to 40 is an angle of 60 to 75 to the wheel axle is appropriate. The ratio of the land area to the groove area also depends on the special requirements that the sanding belt is supposed to meet in operation, and on whether an angle of inclination of 60 to 75 is selected for the webs with a wheel casing hardness of 70 or 90 durometers.
Counterpressure wheels of the type in question were used in a wide variety of grinding operations and compared with counterpressure wheels provided with a smooth circumferential surface and recessed in a known manner, which had comparable durometer hardness. Without exception, the wheels of the above-mentioned training showed better results than the counter-pressure wheels of the known type. This applies to wheels with both a high and a low Shore Durometer hardness of the wheel jacket.
The usual counterpressure wheel, which has a comparable Shore durometer hardness and in which the recesses and webs have a rectangular outline, has a ratio of web surface to groove surface on the wheel circumference of 4: <B> 3. </B> Attempts, narrower webs and wider ones Providing grooves resulted in high working speeds, but short lifetimes for the sanding belt and the counter-pressure wheel.
In order to show the improvement achieved in the grinding process when using counter-pressure wheels of the type described in connection with conventional sanding belts, reference is made to Table I, in which the results when sanding low-carbon SAE-1015-T-steel by means of paper sanding belts which were coated with aluminum oxide shot No. <B> 80 </B>, using a counter pressure wheel according to the Pig. 2 to <B> 5 </B> recorded.
For comparison purposes, the table shows the results when sanding using the same sanding belts, but in conjunction with the previously common counterpressure wheels.
EMI0005.0001
<B> - </B> Table II shows the results when comparing a counterpressure wheel according to the Pig. 2 to <B> 5, </B> whose jacket had a significantly lower Shore durometer hardness, and various conventional counter-pressure wheels can be achieved.
The results clearly show the better suitability of the first mentioned counterpressure wheels. The wheels to which Table II refers have a diameter of <B> 35 </B> cm and a width of <B> 10 </B> cm. Wheels A and B are wheels as are common in many known grinding operations where wheels made of soft material are required.
The wheels <B> 0, D </B> and <B> 2 </B> are counter-pressure wheels with a jacket of low Shore durometer hardness and according to FIGS. 2 to <B> 5 </B> educated. The wheels C and <B> D </B> each have 40 bars on their circumference, while the wheel <B> E </B> only has <B> 32 </B> bars. The wheels <B> C </B> and <B> E </B> have webs which are arranged at an angle of <B> 60 "</B> to the wheel axis, while these angles are arranged on the wheel <B> D is 450.
All wheels have webs with flanks, the ratio of web area to groove area on the wheel circumference is <B> 1: 3 </B>.
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Wherever counter-pressure wheels according to FIGS. 2 to 5 were used, they were invariably superior to the counter-pressure wheels used previously.
For example, it was possible to extend the service life of a sanding belt, which usually only withstood the sanding of 14 steel chisels, by using a counterpressure wheel of the type described above, so that it was suitable for sanding 62 and more chisels could be used.
The chisels had a strong heat-treated layer, and while the usual counter-pressure wheels could not cause the abrasive belt to break out of the binder sufficiently to prevent the latter from becoming smooth, it has been shown that the abrasive belt when used with counter-pressure wheels of the type described above The good lay-up of the belt was neither smooth nor shiny, so that it was possible to grind the specified number of chisels before the abrasive belt became unusable.
Another area of application in which. the counterpressure wheels of the training described was compared with conventional wheels, was the removal of warmbehan delten gehieliten and forge marks on blades.
The previously common counter pressure wheels only allowed <B> 10 </B> blades to be ground with a grinding belt before they were completely smooth and the blades were overheated, so that the grinding belt had to be replaced. When using counter pressure wheels with the training described (Fig. 2 to <B> 5) </B>, on the other hand, more than <B> 90 </B> blades could be sanded with a single sanding belt,
</U> before the belt became smooth and the workpiece overheated. The jackets of the counterpressure wheels had the same Duroineter hardness <B> 70. </B> in both cases
The FIGS. # 6 and <B> 7 </B> show a further embodiment of the counterpressure wheel. The webs <B> 29 </B> on the circumferential surface of the radin shell lined with grooves are relief-ground on the front flank in such a way that they have an overhang angle <B> A </B> of <B> 50 </B>. The overhang angle <B> A </B> is the angle between the radial line B 61 and the line <B> <I> DE, </I> </B> which latter is an extension of the front flank <B> 30 < / B> of the web <B> 29 </B> and can be between <B> 0 </B> and 120.
The clearance angle <B> F </B> is the angle between the line of the rear flank <B> 31 </B> of the web <B> 29 </B> and the line <B> GH, </B> which runs tangentially to the peripheral surface of the wheel on the outer edge of the web or the rear flank. This clearance angle <B> F </B> can be between <B> 10 </B> and <B> 850 </B>.
The wheel according to FIGS. 6 and 7 differs from the wheel shown in FIGS. 2 to 5 in that the leading flank <B > 30 </B> of the web is ground back, while the rear flank <B> 31 </B> runs diagonally to the base line of the groove <B> 32 </B> on the inner edge of the front flank of the next web that is, it directly meets the next web and forms a clearance angle of <B> 30 "</B>; the webs have a slightly broken edge on the wheel circumference.
FIGS. 8 and 9 show further versions of the counterpressure wheel. According to FIG. 8, the webs 34 on the wheel circumference have a sharp edge and the grooves have a base surface, so that a minimum web surface and a maximum groove surface <B> 35 </B> are created on the wheel circumference.
The wheel according to FIG. 9 has webs whose rear flank <B> 36 </B> is convex and whose front flank <B> 37 </B> is undercut and has an overhang angle of # 50. The execution according to FIG, <B> 9 </B> results. a maximum support of the front flank of the Ste according to the convex formation of the rear flank of the web, which is particularly desirable when the webs on the outer circumference. have only a small width.
Fig. 10 shows a further embodiment of the counterpressure wheel. The webs <B> 38 </B> of this wheel are provided with notches <B> 39 </B> running transversely to the wheel axis. These notches 39 are arranged offset from one another in the axial direction in successive webs in such a way that no markings appear on the workpiece to be machined. The notches are intended to make the webs somewhat flexible on the sides. The depth and number of notches can vary and depends on the extent of the desired flexibility of the webs.
Often grinding belts have to use counter pressure wheels to process profiled masterpieces who have, for example, concave or convex surfaces. Counterpressure wheels which can be used for this special purpose are shown in FIGS. 11 to 15-. For example, FIG. 11 shows, in cross section, the wheel rim with the casing of a counterpressure wheel, which is especially suitable for grinding workpieces with concave surfaces.
As shown, the counter-pressure wheel is provided with a rubber jacket 40 which sits on a convex wheel rim 41, the rubber jacket having a greater radial thickness at the edges 42 of the wheel rim than in the central part of the wheel rim. On the other hand, the wheel rim can of course also be provided with a concave circumferential surface, so that if a rubber jacket with a flat, grooved surface is placed on the latter, the radial thickness of the gununi jacket in the center part of the wheel is greater than at the wheel edges. In this case, the counter pressure wheel is particularly suitable for grinding workpieces with convex surfaces.
The same Wirl = g, that is, a varying elasticity of the wheel jacket over the jacket width on the circumference, can be achieved with a counter-pressure wheel in that the N-Liten in the wheel jacket are deeper at those points where the wheel jacket should be more elastic , while the grooves are less deep at those points where less elasticity of the wheel cover is desired.
For example, in the wheel according to FIG. 12, the grooves are deepest on the two side edges 42 of the wheel casing and then rise towards the center 43 of the casing-university surface. Fig. 13 shows a wheel in which the same effect is achieved by the changing width of the webs of the grooved peripheral surface of the wheel casing. The webs are narrowest here due to grooves 45 widening from the center towards the side edges of the jacket at the points 44 on the side edges, where the greatest elasticity is desired.
The wheel constructions as shown in FIGS. 11, 12 and 13 are particularly suitable for grinding workpieces with concave surfaces, as the side edges of the jacket of the counterpressure wheel are more elastic than its middle part. According to FIGS. 12 and 13, wheels can of course also be built in which the middle part of the wheel casing is more elastic than the side edges, in that the depth of the grooves in the casing center is greater or the width of the webs smaller than is chosen at the side edges of the jacket.
14 and <B> 16 </B> show a pneumatic drum counter-pressure wheel. The wheel has a hub 47 with side flanges 48 and a hollow rubber rim 49 forming the wheel rim with which an air valve 50 is connected. The air pressure present inside the rubber edging ring 49 determines the degree of elasticity of the edge ring.
Arranged on the rubber edge ring 49 is a rubber jacket provided with grooves and webs. For example, the rubber jacket can have a wall thickness of <B> 0.6 </B> and be provided with grooves of <B> 0.3 </B> cm depth, while with a wall thickness of 1.2 cm the grooves can be 0.6 cm deep or even deeper. The surface of the rubber jacket can be made soft, medium-hard or hard by vulcanizing.
Although in the foregoing we have always talked about back pressure wheels, in which the hub part and rim consist of a single piece, it is understood that the wheel bodies can also consist of individual axially joined rings or disks which together form the total width of the wheel bodies of the counterpressure wheel of a grinding device, which have individual disks or rings. The rings or disks can each be provided with a casing pointing to grooves and webs, or a single jacket, all rings or Disks include sender coat be provided.
A counter pressure wheel whose. Diameter can be changed, is also shown in FIGS. 16 and 17. The wheel has a plurality of radially movable ring segments, which form the wheel rim with the working surface, and which are provided with inclined grooves and webs. The segments <B> 53 </B> are arranged on support members 54, which are arranged to be radially movable to a limited extent around a hub <B> 55 </B>. As a result of this arrangement, each segment <B> 15ss </B> is pressed into its radially outermost position by the centrifugal force occurring during operation of the grinding device.
When counter-pressures occur, however, the segments <B> 53 </B> are pressed individually <B> depending </B> more or less inward, depending on the size of the counter-pressure acting on them from the outside. As a result, the outer surface of the counterpressure wheel can be adapted to the irregular outline of a workpiece to be machined, so that every part of the workpiece is machined in the same way.
It is known to use with abrasive überzo gene sanding belts in Schleifvorrichtmigen that have three or more belt pulleys without support plates or two or more pulleys and a support plate and a support belt, which has two pulleys and a disc designed as a counter pressure wheel or is guided over the pulleys and the support plate. In all of these cases, the sanding belt runs over all pulleys and also over the support plate, if one is present.
The support belt is used to press the working point of the sanding belt against the workpiece, possibly in connection with the support plate or the counter-steering wheel, to avoid any difficulties that may result from belt breakage or incorrect running of the sanding belt can lead to overcome. Fig. 18 shows a sanding device with a support belt and a support plate for the sanding belt. The 'carrying strap <B> 61 </B> is guided over belt pulleys <B> 58 </B> and <B> 59 </B> as well as over a support plate <B> 63 </B>.
The grinding belt <B> 62 </B> runs not only over the belt pulleys <B> 58 </B> and <B> 59 </B> and the plate <B> 63 </B> also over a <B>. </B> Additional belt pulley <B> 60. </B> The plate <B> 63 </B> could also be omitted, in which case the fastener belt pulley <B> 58 </B> over the belt and 519 and the grinding belt is guided over the belt pulleys <B> 518 </B> and <B> 5,9, </B> and the additional disk <B> 60 </B>.
According to FIG. 19, the # carrier belt provided in the device according to FIG. 18 is on the surface with the webs 64 and grooves 6,5 arranged at an angle to the side edges of the belt Mistake. The 'webs and grooves are designed the same, as was described in connection with the counterpressure wheels for the corresponding parts of the same. A carrier tape <B> 61 </B> which is designed with such a surface, in conjunction with a support plate, results in the same advantages as can be achieved with appropriately designed counterpressure wheels.
The angle of inclination of the webs of such a support belt to the belt side edges or to the axis of the shafts carrying the pulleys <B> 5,8,159 </B> can be from <B> 1.0 </B> to <B> 8.50 </B> vary, and the depth of the grooves can be selected to be different depending on the thickness of the strip.
Sole carrier tapes can be provided with a concave or convex outer surface in order to provide better support for the sanding tape and better power transmission when driving the latter by means of one of the two from the sanding tape and the carrier tape around discs <B> 58, 59 </B> ( Fig. 18), especially if, as in Fig. 18, the sanding belt is guided over three or more belt pulleys and the device is used for sanding profiled work pieces . The ribbon. made of rubber can be provided with reinforcement inserts made of textile or other material.
20 shows, in a greatly enlarged view, the metal particles which have been abraded from a workpiece by means of a sanding belt, the sanding belt being used in conjunction with a counter-driving wheel of the type described above. FIG. 20 shows that the metal particles <B> 27 </B> which were obtained after <B> 80 </B> minutes of operation are for the most part elongated, sharp particles.
In contrast, FIG. 21 shows, on the same scale, particles 28, which were obtained when the same workpiece was sanded by means of the same sanding belt, but using a counterpressure wheel of the usual design. Fig. 21 shows the result after 24 minutes of operation with the abrasive belt sanded smooth. The rounded, molten metal particles that are obtained clearly show that the abrasion results almost exclusively from the erasing action and not from the sharp cutting action of the abrasive.
It has accordingly been shown that when using the counter-pressure elements described, a better grinding effect and a longer service life of the grinding belt can be achieved than when using conventional counter-pressure elements, since the counter-pressure elements have one or more of the following advantages:
The recesses on the surface of the counter-pressure organs described ensure that the # grinding chips that arrive between the work surface of the organs and the grinding belt are flawlessly removed. #Sanding takes place as usual by means of an abrasive belt with relatively few abrasive grains, which is supported on relatively narrow webs on the surface of the counter-pressure member, whereby the abrasive grains are pressed into the material to be processed.
The dimensions of the counter-pressure wheels are chosen so that the individual abrasive grains clean themselves automatically, as does the entire abrasive coating on the grinding belt, as the work surface of the latter is pressed against the workpiece by the counter-pressure wheel and is therefore subject to highly variable bending.
The small web surface, on the wheel circumference and the type of web design result in a good shear effect between the abrasive material and the workpiece, the individual grinding grains are pressed deeper into the workpiece with a lower contact pressure of the counter-pressure wheel than is the case with known counter-jerk wheels is.
This results in higher grinding pressures for the limited number of grinding grains that are working. The binder, by means of which the abrasive grains are held on the carrier tape, is increasingly broken, so that the grains, which have become blunt, fall out, whereby other abrasive grains can be brought into contact with the workpiece.
Thus, the described iGegendru (3k wheels ensure that iSchleiiniitt (#. L grains take effect which would not be effective if conventional counterpressure wheels were used, because they are too deep in the binding agent and therefore cannot do any useful work.
Furthermore, the use of such a back pressure wheel has the effect that abrasive grains that have become blunt and are firmly seated on the carrier tape are split and can thus be effective again. The splitting of 'abrasives' along their crystalline' structure axes results in new cutting angles for the individual grains, so that they remain effective before the pressure is applied to them. Granules become so large that they are released from their association.
Regardless of the above, more theoretical considerations, it should be noted that the practical tests with grinding devices of the type described have shown that greater grinding performance and a longer service life of the grinding machine as well as a lower number of blunt and smooth abrasive grains on the belt during its service life - than when using conventional grinding devices.