CH672278A5

CH672278A5 -

Info

Publication number: CH672278A5
Application number: CH2586/87A
Authority: CH
Inventors: Johann Steger
Original assignee: Birfield Trasmissioni
Priority date: 1986-07-11
Filing date: 1987-07-08
Publication date: 1989-11-15
Also published as: FR2601276A1; US4947588A; IT8705198A0; GB8716082D0; DE3623408A1; IT8707050V0; IT1235865B; GB2192356B; JPS6328560A; GB2192356A

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schleifwerkzeug mit einem auf einem Kern befestigten geteilten Schleifkörper, enthaltend die wirksamen Schleifelemente, der in einem Schleifwerkzeugträger lösbar befestigt ist. Das Schleifwerkzeug kann in Gestalt eines Schleifstiftes für eine Schleifmaschine vorliegen.

Schleifwerkzeuge oder Schleifstifte werden beispielsweise zum Schleifen von Kugelbahnen an Gelenk- und Achszapfen oder zum Schleifen der Käfigfenster an Kugelkäfigen von Gelenken benötigt. Die Schleifmaschinen werden dabei z.B. mit Drehzahlen über 40 000 U/min betrieben.

Aus der DE-OS 3 144 810 ist ein ver- bzw. nachstellbarer Schleifstift bekannt, wobei der verstellbare Schleifkörper aus einer einteiligen rotationssymmetrischen Metallhülse mit einer darauf galvanisch aufgebrachten Beschichtung von Schleifkörnern besteht.

Aus der US-PS 2 302 207 ist bereits ein Hohnwerkzeug bekannt, das mittels einer relativ aufwendigen Mechanik im Durchmesser verstellbar ist und als wirksame Schleifflächen zwei mit Kreisabschnitten entsprechenden Querschnitten ausgebildete verstellbare Segmente aufweist. Hierbei sind die die Schleifkörner enthaltenden Segmente auf metallischen Platten montiert und mit diesen auf dem Werkzeugträger verstellbar befestigt.

Darüber hinaus sind einteilig ausgebildete Schleifstifte bekannt, bei denen der eigentliche Schleifkörper fest und unlösbar direkt auf dem Schleifwerkzeugträger aufgebracht ist. Ein derartiges Werkzeug muss nach dem Verschleiss des Schleifkörpers jeweils komplett ausgewechselt werden und für einen einwandfreien Rundlauf eines solchen Schleifstiftes muss der Schleifkörper jedesmal unter Zuhilfenahme einer Abrichtvorrichtung nachgearbeitet werden.

Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, ein Schleifwerkzeug, insbesondere Schleifstift, so zu gestalten, dass der dem Verschleiss unterworfene Schleifkörper ohne weiteres bei Wiederverwendung des Schleifwerkzeugträgers ausgetauscht werden kann, der Schleifkörper wirtschaftlich herstellbar und einfach montierbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass a) der Schleifkörper aus mindestens zwei Segmenten zusammengesetzt ist,

b) die Segmente mit der Mantelfläche des zentralen Kerns unter Ausbildung von parallel zur Kernachse verlaufenden Nuten unlösbar verbünden sind,

c) der Kern unlösbar mit einem zentralen Bolzen zum Befestigen in dem Schleifwerkzeugträger ausgerüstet ist.

Erfindungsgemäss enthalten nur noch die auf dem Kern aufgebrachten, insbesondere aufgeklebten Segmente die

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wirksamen Schleifelemente, die insbesondere aus keramisch gebundenem Schleifkorn wie CUBIC-BORON-NITRIDE (CBN) bestehen, wodurch sich die Kosten für den Schleifkörper verringern. Des weiteren bilden die Nuten zwischen den Segmenten, die mit Abstand voneinander auf dem Kern zum Schleifkörper angeordnet werden, sogenannte «Spankammern», wodurch beim Schleifen ein kühlerer Schliff und damit zugleich eine Qualitätsverbesserung des zu schleifenden Werkstückes bewirkt wird. Auch die Energieaufnahme ist mit dem erfindungsgemäss ausgebildeten Schleifwerkzeug während des Schleifvorganges geringer.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht der Kern, auf dem die Segmente befestigt werden, aus abrichtbarem Korund, Keramik od.dgl. Hiermit ist eine hohe Massgenauigkeit im Zusammenwirken von Kern und Schleifkörper, d.h. Segmenten, gewährleistet. Darüber hinaus ist es möglich, auf Basis des stabilen Kernes aus Korund oder Keramik diesen ganz oder teilweise hohl, ggf. mit einer durchgehenden Bohrung, auszubilden und die Wanddicken der die wirksamen Schleifelemente enthaltenden Segmente zu verringern, was wiederum mit einer Kostensenkung durch Einsparung an wirksamem Schleifelementenmaterial verbunden ist.

Eine besonders wirtschaftliche Fertigung der Schleifwerkzeuge gemäss der Erfindung ist durch Herstellen der festen unlösbaren Verbindung zwischen den die wirksamen Schleifelemente enthaltenden Segmenten und dem Kern durch Verkleben, beispielsweise bei Kernen aus Korund und Keramik mittels kalt oder warm aushärtenden Ein- oder Zweikomponenten-Reaktionsklebstoffen, möglich.

Unter dem Gesichtspunkt der Materialersparnis und der einfachen Fertigung sind zweckmässig auf einem zentralen, vorzugsweise mindestens teilweise hohlzylindrisch ausgebildeten Kern auf dessen Mantelfläche mit Abstand voneinander die die wirksamen Schleifelemente enthaltenden Segmente aufgebracht, insbesondere aufgeklebt. Vorteilhaft werden gleichartig ausgebildete Segmente, d.h. insbesondere gleichen Materialaufbaus und gleicher Grösse, vorgesehen. Bei einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung wird der Schleifkörper aus drei Segmenten zusammengesetzt, die gleichmässig über den Umfang des Kerns verteilt angeordnet sind. Bevorzugt sind die Segmente in Gestalt eines Teiles einer Zylindermantelfläche ausgebildet. Hiernach können die Segmente aus einem Rohrkörper durch dessen Trennung bzw. Aufteilung durch axiale Trennschnitte in vorteilhafter Weise hergestellt werden. Es ist jedoch auch möglich, die Segmente direkt in der gewünschten Form herzustellen. Bevorzugt wird das Schleifwerkzeug erfindungsgemäss derart gestaltet, dass die Segmente bündig mit dem Kopfende des Schleifstiftes, d.h. bündig mit einer Stirnfläche des Kerns, abschliessen.

Der erfindungsgemässe Schleifkörper wird bevorzugt in der Weise aufgebaut, dass die Segmente etwa 180° bis 355°, vorzugsweise etwa 240° bis 355°, des Umfanges des Schleifkörpers bedecken, d.h. bilden und die verbleibenden Bereiche von den Nuten ausgefüllt werden. Hierbei sollte die durch den tangentialen Abstand zweier Segmente voneinander ausgebildete Breite einer Nut etwa 5° bis 50°, vorzugsweise etwa 5° bis 35°, des Schleifkörperumfangs betragen. Je mehr Segmente vorgesehen sind, desto grösser kann die Nutbreite im Verhältnis zur Segmentbreite gewählt werden.

Bei einer bevorzugten Ausbildung des Schleifwerkzeuges sind drei Segmente mit einer Erstreckung von jeweils etwa 90° des Schleifkörperumfanges mit gleichmässigem Abstand voneinander auf dem Kern aufgeklebt. Solche Segmente können aus einem Rundkörper bzw. rohrförmigen Körper durch dessen Aufteilung durch axiale, jeweils um 90° zueinander versetzte Trennschnitte von sehr geringer Breite (ca.

1 mm) hergestellt werden. Jeweils drei der vier gewonnenen Segmente werden für die Fertigung eines Schleifwerkzeuges benötigt, während das vierte Segment bereits für ein weiteres herzustellendes Schleifwerkzeug Verwendung finden kann.

Die Segmente können an einem Ende verjüngt ausgebildet sein, das zugleich das Kopfende des Schleifstiftes bildet. Bei einem Aussendurchmesser von etwa 13 bis etwa 23 mm der auf den Kern aufgeklebten Segmente, die den Schleifkörper bilden, und Längen der Segmente in axialer Richtung von etwa 20, bis etwa 30 mm beträgt die Wanddicke d dieser Segmente vorzugsweise etwa 3 bis 5 mm.

Gemäss einer vorteilhaften Weiterbildung zur Erhöhung des Haftsitzes der Segmente auf dem Kern weist dieser an seiner Mantelfläche, ausgehend von der Stirnfläche des Kopfendes des Schleifstiftes, taschenförmige Ausnehmungen zum teilweisen Einsetzen und Festkleben der Segmente gemäss den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 11 auf.

Es ist auch möglich, den die Segmente tragenden Kern erfindungsgemäss mit einem über eine Schulter abgesetzten, einen gegenüber dem Kernaussendurchmesser um maximal der zweifachen Dicke der Segmente entsprechenden verringerten Durchmesser aufweisenden Kernfinger auszubilden. Auf der Mantelfläche des Kernfingers können dann die Segmente aufgeklebt werden und stützen sich auf dem Schulterabsatz ab.

Der Kern mit den Segmenten wird beispielsweise über einen an dem dem Kernfinger abgewandten Ende des Kernes in einem zentralen Sackloch od.dgl. fest und unlösbar eingesetzten Bolzen mit einem Schleifwerkzeugträger verbunden. Dieser wird dann in eine Schleifmaschine bzw. deren Arbeitsspindel eingesetzt. Die aus Segmenten, Kern und Schleifwerkzeugträger bestehende Einheit kann als Schleifstift bezeichnet werden. Bei Verschleiss des Schleifkörpers ist dann jeweils der die Segmente tragende Kern auszuwechseln.

Der Kern kann auf einfache Weise mittels eines an einem Ende des Kerns, beispielsweise durch Kleben, Pressen, Einbetten, Eingiessen, befestigten Gewindebolzens in dem Schleifwerkzeugträger lösbar befestigt werden.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielhaft dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert.

Es zeigen

Figur 1 einen Schleifstift in perspektivischer Darstellung

Figur 2 ein Segment eines Schleifkörpers in perspektivischer Darstellung

Figur 3 einen Schleifwerkzeugträger und einen Kern mit Segmenten für einen Schleifstift

Figur 4 Ansicht «X» von Fig. 3 für einen Kern mit drei Segmenten

Figur 5 Ansicht «X» von Fig. 3 für einen Kern mit vier Segmenten.

Figur 1 zeigt schematisch einen Schleifstift mit dem aus vier Segmenten 21 unter Ausbildung der Nuten 4 gebildeten zylindrischen Schleifkörper. Die Segmente 21 weisen hierbei die Form von Ausschnitten aus Zylindermantelflächen auf. Die Segmente 21 sind auf dem zylindrischen ausgebildeten Kern 3 unlösbar befestigt, beispielsweise aufgeklebt. Hierbei sind die Segmente 21 über einen Teil ihrer Dicke in taschen-förmigen Ausnehmungen 31 auf der Mantelfläche des Kerns 3 eingesetzt und aufgeklebt. Je nach Aussendurchmesser der Segmente bzw. des Schleifkörpers kann der aus Korund oder Keramik bestehende Kern 3 auch hohlzylindrisch ausgebildet sein. In der Figur 2 ist ein einzelnes Segment 21, das die wirksamen Schleifelemente enthält, dargestellt, das am Kopfende 211 abgeflacht mit einer Abrundung oder Verjüngung ausgebildet ist. Die Wanddicke «d» eines Segmentes 21 beträgt etwa 3 mm. Die Segmente 21 schliessen bevorzugt

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bündig mit dem Kopfende des Schleifstiftes, d.h. der Stirnfläche 35 des Kerns 3 ab, siehe Fig. 3.

Der die Segmente 21, die den Schleifkörper bilden, tragende Kern 3 ist mit einer Vorrichtung versehen, mit dem er auf einem Schleifwerkzeugträger 6 montierbar ist.

In der Figur 3 sind im Querschnitt die zu einem Schleifstift zusammensetzbaren Elemente gemäss Fig. 1 dargestellt.

Der um die Achse 8 rotationssymmetrische Kern 3 mit Aussendurchmesser 34 ist an einem Ende mit den taschen-förmigen Ausnehmungen 31 zum Einsetzen der Segmente 21 ausgebildet. Hierbei wird durch Verkleinern des Durchmessers des Kerns die Schulter 32 als Anlage für die Segmente ausgebildet. Auf der Mantelfläche des verkleinerten Kerns und den Seitenflächen der Ausnehmungen 31 sind die Segmente 21 aufgeklebt und sitzen bündig an der Schulter 32 mit einem Ende an. Das verjüngte Kopfende 211 der Segmente 21 kann bündig mit dem stirnseitigen Ende 35 des Kerns 3 abschliessen. Die Tiefe der Ausnehmung 31 bzw. der Schulter 32 ist stets kleiner, mindestens die Hälfte oder mehr kleiner als der Dicke d der Segmente entspricht. An dem dem Kopfende 35 abgewandten Ende 36 des Kerns 3 ist beispielsweise das zentrale Sackloch 33 ausgebildet, in dem der Gewindebolzen 5 fest und unverschieblich und unlösbar, beispielsweise durch Einpressen oder Verkleben, befestigt ist.

Der Gewindebolzen 5 kann hierbei an dem in dem Kern 3 eingebrachten Ende mit einer Rändelung 51 versehen sein, um die Haftfestigkeit der Verbindung zu erhöhen. Am freien Ende des Gewindebolzens 5 ist das Gewinde 52 ausgebildet, mit dem der die Segmente tragende Kern in den Schleifwerkzeugträger 6 einschraubbar ist. Der Schleifwerkzeugträger 6 weist hierzu an einem Ende ein entsprechendes, in einer Innenbohrung eingearbeitetes Aufnahmegewinde 62 für den Gewindebolzen 5 auf, während das andere Ende 61 zur lösbaren Befestigung in einer entsprechenden Schleifmaschine ausgebildet ist.

Die Fig. 5 zeigt die Ansicht «X» des Schleifstiftes nach Figur 3 mit vier den Schleifkörper bildenden Segmenten 21, wobei die Nuten 4 jeweils etwa gleich breit (tangential) wie die Segmente ausgebildet sind.

Die Figur 4 zeigt die Ansicht «X» gemäss Figur 3 mit drei den Schleifkörper bildenden Segmenten 21, wobei die Nuten 4 jeweils etwa halb so breit (tangential) wie die Segmente ausgebildet sind.

In dem gezeigten vorzugsweisen Ausführungsbeispiel erstrecken sich die Segmente 21 jeweils über etwa 90° des Um-fanges, so dass die zwischen ihnen in axialer Richtung sich erstreckenden verbleibenden Spalte bei gleichmässiger Anordnung eine Nutbreite von jeweils etwa 30° aufweisen.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Schleifwerkzeug mit einem auf einem Kern befestigten geteilten Schleifkörper, enthaltend die wirksamen Schleifelemente, der in einem Schleifwerkzeugträger lösbar befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass a) der Schleifkörper (2) aus mindestens zwei Segmenten (21) zusammengesetzt ist,

b) die Segmente (21) mit der Mantelfläche des zentralen Kerns (3) unter Ausbildung von parallel zur Kernachse (8) verlaufenden Nuten (4) unlösbar verbunden sind,

c) der Kern (3) unlösbar mit einem zentralen Bolzen (5) zum Befestigen in dem Schleifwerkzeugträger (6) ausgerüstet ist.

2. Schleifwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schleifkörper (2) aus gleichartigen Segmenten (21) besteht.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Schleifwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schleifkörper (2) aus mindestens drei Segmenten (21) zusammengesetzt ist.

4. Schleifwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (21) in Gestalt eines Teiles einer Zylindermantelfläche ausgebildet sind.

5. Schleifwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (21) bündig mit der dem Bolzen gegenüberhegenden Stirnfläche (35) des Kerns (3) abschliessend angeordnet sind.

6. Schleifwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (21) an einem Ende (211) verjüngt sind.

7. Schleifwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (21) etwa 180° bis 355°, vorzugsweise etwa 240° bis 355°, des Schleifkörperum-fanges bedecken.

8. Schleifwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die durch den Abstand zweier Segmente (21) voneinander ausgebildete Breite einer Nut (4) etwa 5° bis 50°, vorzugsweise etwa 5° bis 35°, des Schleifkör-perumfanges beträgt.

9. Schleifwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass drei Segmente (21) mit einer Er-streckung von jeweils etwa 90° des Schleifkörperumfanges mit gleichmässigem Abstand voneinander auf dem Kern (3) aufgeklebt sind.

10. Schleifwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (21) aus keramisch gebundenem Schleifkorn bestehen.

11. Schleifwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von der Stirnfläche (35) am Umfang des Kerns (3) eine der Anzahl und gewünschten Anordnung der zu befestigenden Segmente (21) entsprechende Anzahl taschenförmiger Ausnehmungen (31) mit einer mindestens der Segmentgrundfläche (22) entsprechenden Grösse ausgebildet ist, deren Tiefe einem maximal um etwa die Dicke d der Segmente (21) verringertem Kern-aussendurchmesser (34) entspricht.

12. Schleifwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (3) mit einem über eine Schulter abgesetzten, einem gegenüber dem Kernaus-sendurchmesser (34) um maximal der zweifachen Dicke der Segmente (21) entsprechenden verringerten Durchmesser aufweisenden Kernfinger zum Befestigen der Segmente ausgebildet ist.

13. Schleifwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (3) an dem der Stirnfläche (35) abgewandten Kernende (36) ein zentrales Sackloch (33) od.dgl. zur Aufnahme des Bolzens (5) aufweist.

14. Schleifwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (3) abrichtbar aus Korund, Keramik od.dgl. besteht. '

15. Schleifwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (21) eine Wanddicke d von etwa 3 bis 5 mm aufweisen.

16. Schleifwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (21) mit dem Kern (3) verklebt sind.

17. Schleifwerkzeug nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Kleber ein kalt oder warm aushärtender Ein- oder Zweikomponenten-Reaktionsharzklebstoff ist.

18. Schleifwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (3) im Querschnitt zylindrisch ausgebildet ist.