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Die
Erfindung betrifft eine Schleif- und Schärfmaschine für
Schneidklingen, beispielsweise von Messern, Scheren etc. zum Nachschärfen
der Schneide, insbesondere als transportables Kleingerät
zur Verwendung im Haushalt aber auch zum Einsatz im gewerblichen
Bereich.
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Schleif-
und Schärfmaschinen für Schneidklingen sind bekannt.
Beispielsweise beschreibt die
DE
618945 eine elektrisch betriebene Schleifvorrichtung für
Rasierklingen, bei der zwei gegenläufig angetriebene Walzen
vorgesehen sind, zwischen denen ein Schleifspalt gebildet ist. Am
Außenumfang der Walzen sind Schleifbeläge spiralförmig
vorgesehen. Eine Rasierklinge wird zum Nachschärfen an
einer Halterung befestigt und in den Spalt zwischen den Walzen eingeführt.
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Eine
im Grundsatz ähnlich aufgebaute weitere Schleifmaschine
für Messer ist aus der
DE-OS 2420200 bekannt.
Die Schleifwerkzeuge sind in dieser Maschine als zwei Schärf-
und Schleifgruppen ausgebildet, die jeweils aus mehreren Schärf-
oder Schleifscheiben bestehen, die unter Zwischenlage von Distanzscheiben
auf Wellen befestigt sind. Die Dicke der Distanzscheiben ist dabei
so gewählt, dass die auf Lücke gesetzten Schärfscheiben
der beiden Gruppen ineinander geschoben werden können,
so dass der im Übergangsbereich der Schärfscheiben gebildete
variable Winkel für den Keilwinkel der zu schleifenden
Schneide bestimmend ist. Die Schärfscheiben tauchen zur
Kühlung im unteren Bereich in einen mit Kühlmittel
gefüllten Behälter ein.
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Ein
Nachteil bisheriger Schleifmaschinen für Schneidklingen
von Messern etc., insbesondere solcher für den Einsatz
außerhalb von Herstellungswerkstätten, also beispielsweise
im Haushalt oder Gewerbeeinsatz in Gaststätten etc., ist
der, dass der Schleifvorgang aufgrund der üblicherweise
verwendeten runden Schleifkörper im wesentlichen nur unter
einer Linienberührung oder einer Berührung auf einer
gekrümmten Fläche erfolgt, so dass die im Herstellungszustand
ebenen Flanken der Schneiden nur unzureichend nachgeschärft
werden können.
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Aufgabe
der Erfindung ist es eine Schleif- und Schärfmaschine für
Schneidklingen, beispielsweise von Messern, Scheren etc. in Vorschlag
zu bringen, die einfach aufgebaut ist und eine gute Schärfleistung
bietet.
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Gelöst
wird diese Aufgabe durch eine Schleif- und Schärfmaschine
für Schneidklingen mit den Merkmalen des Anspruches 1.
Bevorzugte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Durch
das Vorsehen von endlos umlaufenden Schleifbändern in symmetrischer
Anordnung können Schneiden beidseitig mit hoher Präzision
geschliffen bzw. geschärft werden, wobei die im Vergleich
zu herkömmlichen Schleifscheiben oder -walzen erheblich
vergrößerte Länge des Schleifmittelkörpers
in Form des Bandes eine deutlich bessere Kühlung und damit
ein besseres Schleif- bzw. Schärfergebnis bietet, indem
die Erwärmung der Schneiden verringert ist.
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Außerdem
ist der Kontaktbereich zwischen der zu schleifenden Schneide und
den Schleifbändern in dem keilförmigen Zwischenraum
größer als bei runden Schleifkörpern,
die lediglich einen Linienkontakt bieten, und es besteht ein ebener
Flächenkontakt an den zu Umlenkrollen der Schleifbänder tangentialen
Seiten des keilförmigen Zwischenraums, so dass Schneidenflächen
ohne Bildung einer Krümmung nachgeschliffen werden können.
Dadurch wird es auch für Endanwender möglich,
Messerschneiden in einer Qualität und Technik nachzuschleifen,
die sonst nur bei der Herstellung der Messer möglich ist.
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Die
Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnung
näher erläutert. Darin zeigen:
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1 eine
schematische perspektivische Ansicht der Anordnung von Schleifbändern
in einer Einheit für eine Maschine gemäß einer
Ausführungsform;
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2 eine
schematische Detail-Seitenansicht der Anordnung der Schleifbänder
von 1;
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3a eine
schematische Detail-Seitenansicht der Anordnung der Schleifbänder
von 1 zur Verdeutlichung der Schleifsituation;
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3b eine
schematische vergrößerte Ansicht der Einzelheit
X von 3a;
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4 eine
Folge von schematischen Darstellungen zur Verdeutlichung des Bewegungsablaufes
beim Schleifen der Schneide eines Messers mit der erfindungsgemäßen
Maschine;
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5a eine
Draufsicht auf die Schleifbänder bei einer Abwandlung der
erfindungsgemäßen Maschine mit versetzten Schleifbändern;
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5b eine
perspektivische Teildarstellung der Schleifbänder bei der
Abwandlung von 5a;
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6a eine
Draufsicht auf die Schleifbänder bei einer weiteren Abwandlung
der erfindungsgemäßen Maschine mit Mehrfach-Schleifbändern
bzw. Schleifschnüren;
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6b eine
perspektivische Teildarstellung der Schleifbänder bei der
Abwandlung von 6a;
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7 eine
perspektivische Teildarstellung einer Vorrichtung zum Führen
eines zu schleifenden Messers;
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8a schematische
perspektivische Ansicht der Anordnung von Schleifbändern
in einer Einheit für eine Maschine gemäß einer
weiteren Ausführungsform; und
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8b eine
perspektivische Teildarstellung der Schleifbänder bei der
Ausführungsform von 8a.
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Die
erfindungsgemäße Schleif- und Schärfmaschine
für Messer besitzt ein Maschinengestell (nicht dargestellt),
an dem ein Paar Schleifbänder 1, 2, die
jeweils endlos umlaufend angeordnet sind, gelagert ist. Die Schleifbänder
sind, wie 2 verdeutlicht, einander so
zugeordnet, dass zwischen den Schleifbändern ein keilförmiger
Zwischenraum 4 besteht, in dem sich der Schleif- bzw. Arbeitsbereich
befindet und der sich in der gezeigten Ausführungsform vertikal
nach oben öffnet. Andere Ausrichtungen der Schleifbänder
und des Arbeitsbereichs in der Maschine sind ebenfalls möglich.
Die Schleifbänder sind insbesondere in Bezug auf den keilförmigen
Zwischenraum 4 symmetrisch zu einer vertikalen Ebene angeordnet,
wobei auch unsymmetrische Anordnungen möglich sind (insbesondere
im Rahmen einer später noch zu beschreibenden Verstellung
der Schleifbänder), wenn Schneiden mit unterschiedlichen
Schneidenwinkeln an den Flanken zu bearbeiten sind.
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In
dem Zwischenraum 4, der in 3b als Einzelheit
X vergrößert dargestellt ist, verlaufen die Schleifbänder
tangential zu Umlenkwalzen. Der Schleifbereich ist normalerweise
oberhalb des Kontaktbereichs zwischen Schleifband und Walze, weil dort
das Schleifband noch gerade gestreckt ist. Dadurch ist zwischen
einer in den Zwischenraum eingeführten Schneide ein ebener
Flächenkontakt mit beiden Seitenflanken der Schneide möglich,
die somit ohne Bildung einer Krümmung nachgeschliffen werden
können.
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In
der schematischen Darstellung von 2 sind die
Schleifbänder 1, 2 jeweils über
zwei voneinander beabstandete Walzen 3a, 3b mit
parallelen Achsen geführt, wobei auch weitere Umlenk- oder Führungswalzen
vorgesehen sein können. Die Umlenkung der Schleifbänder
kann auch über unterschiedlich ausgestaltete Walzen bzw.
Umlenkkörper erfolgen.
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Als
Schleifband eignet sich ein übliches mit Schleifkörpern
der gewünschten Körnung beschichtetes Band. In
Abwandlungen können auch andere Schleifbandarten verwendet
werden, die beispielsweise in 5a und 5b sowie
in 6a und 6b angedeutet
sind. Bei der Ausführungsform von 6a/6b werden
nicht durchgehende breite Schleifbänder verwendet sondern
Mehrfach-Schleifbänder mit schmalen Schleifstreifen oder Schleifschnüren 1a–1f,
die auf jeder Walze in gleichmäßigen Abständen
voneinander angeordnet sind und gegenüber den Schleifstreifen
oder Schleifschnüren 1a–1f des
anderen zugeordneten Mehrfach-Schleifbandes auf Lücke gesetzt
sind. Obwohl die Anordnung auf Lücke bevorzugt ist, können
die Schleifstreifen oder Schleifschnüre auch einenader gegenüber
angeordnet sein. Die Krümmungen der Schleifbänder
und die Verschränkung im Bereich des Zwischenraums im Arbeitsspalt
ermöglicht das Nachschleifen von Wellenschliffen, was bisher
kaum möglich war.
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Bei
der Ausführungsform von 5a, 5b sind
die beiden Schleifbändern in Richtung der Drehachsen zueinander
versetzt. Bei dieser Ausführungsform ist es beispielsweise
möglich, die Achsen auch in einem gewissen Grad zueinander
zu verschränken. Bei dieser Ausgestaltung können
die Schleifbänder im Arbeitsbereich auch gegenläufig angetrieben
werden, so dass sich die resultierenden Kräfte aufgrund
des Eingriffs zwischen Messer und Schleifbändern gegenseitig kompensieren
und die Bildung einer Aufbauschneide vermieden wird.
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Die
Maschine ist vorzugsweise so gestaltet, dass die Schleifbänder
einfach austauschbar sind, z. B. wegen Verschleiß oder
um unterschiedliche Körnungen zum Vor- und Nachschleifen
oder unterschiedliche Schleifgeometrien (Wellenschliff/Flächenschliff)
zum Einsatz zu bringen. Dazu ist jedes der Schleifbänder 1, 2 mit
den jeweiligen Walzen 3a, 3b in einer Einheit,
z. B. in Form einer Kassette angeordnet. In der gezeigten Ausführungsform
sind sogar beide Schleifbänder mit den jeweiligen Walzen 3a, 3b in
einer solchen Einheit 6 angeordnet. Eine solche Einheit 6 ist
in 1 skizziert. Die gesamte Einheit 6 (bzw.
die Einheiten mit jeweils einem Schleifband) ist austauschbar in
der Maschine aufgenommen und kann so einfach ausgewechselt werden.
Beim Einsetzen ist die Einheit 6 mit einer in der Maschine
vorgesehen Antriebseinrichtung koppelbar und beim Entnehmen von
der Antriebseinrichtung trennbar, beispielsweise über eine
Art Kupplung.
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Die
Einheit(en) ist/sind im wesentlichen gekapselt, so dass Schleifrückstände
und Abrieb innerhalb der Einheit verbleiben und dort eingesammelt werden.
Dadurch tritt kein Schmutz nach Außen und die Schleifrückstände
werden mit dem Wechsel der Einheit aus der Maschine entfernt. Durch
eine geeignete Wahl der Kapselung könnte auch ein Nassschleifverfahren
verwirklicht werden, indem ein Wassertank innerhalb der Einheit
vorgesehen wird, in den die Schleifbänder z. B. beim Durchlauf
durch den unteren Umlenkpunkt eintauchen.
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Die
Maschine weist einen (nicht dargestellten) Antriebsmechanismus für
zumindest eines der Schleifbänder, vorzugsweise für
beide Schleifbänder auf. Der Antriebsmechanismus weist
eine Antriebseinrichtung auf, die zumindest eine der Walzen jedes angetriebenen
Schleifbandes antreiben kann. Die Schleifbänder werden
vorzugsweise gegenläufig angetrieben und zwar so, dass
sie in dem keilförmigen Zwischenraum 4, d. h.
im Bearbeitungsbereich gleichgerichtet relativ zu der zu bearbeitenden Schneide
verlaufen (in der Skizze von oben nach unten). Wird das zu bearbeitende
Messer wie in der Skizze gezeigt von oben her in den Zwischenraum eingeführt,
laufen die Schleifbänder der Einführrichtung des
Messers entgegen, bearbeiten die Schneide also entgegen der „Vorschubrichtung”,
wie durch Pfeile A und B in 3b angedeutet
ist. Eine Umkehrung der Bearbeitungsrichtung, ggf. durch eine Umschalteinrichtung
ist aber ebenfalls denkbar, beispielsweise für eine andere
Schliffart (Schleifen/Abziehen).
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Der
Antriebsmechanismus zum Antreiben der beiden Schleifbänder
kann einen gemeinsamen Elektromotor und eine zwischen den Motor
und die jeweils angetriebene Walze zwischengefügte Getriebeanordnung
aufweisen, welche die gewünschte Über- oder Untersetzung
und die für den Gleichlauf im Bearbeitungsbereich (sofern
gewünscht) erforderliche Drehrichtungsumkehr bewirkt. Alternativ
kann jede angetriebene Walze jedes Schleifbandes auch durch einen
eigenen Elektromotor mit oder ohne Getriebe und ggf. elektronischer
Regelung angetrieben werden. Eine solche elektronische Regelung
kann auch bei einem Gerät mit einem einzelnen Antriebsmotor
vorgesehen sein, um ggf. unterschiedliche Schleifbandgeschwindigkeiten,
z. B. in Abhängigkeit von der zu schleifenden Schneidenart
oder -material zu realisieren.
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Normalerweise
werden beide Schleifbänder mit gleicher Geschwindigkeit
und gleichzeitig angetrieben. Es ist aber auch möglich,
eine Einrichtung zum Abschalten oder zum Abkoppeln eines der Bänder
von der Antriebseinrichtung zu ermöglichen, um beispielsweise
das einseitige Schleifen von Schneiden zu ermöglichen.
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Zur
Anpassung an unterschiedliche Schneidengeometrien ist der keilförmige
Zwischenraum 4 vorzugsweise verstellbar, und zwar hinsichtlich
des Öffnungswinkels und/oder des Abstandes der jeweils einander
entsprechenden Walzen der Schleifbänder.
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Dies
kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass eine der Walzen 3b jedes
Schleifbandes verschwenkbar angeordnet ist, vorzugsweise um einen
Schwenkpunkt, der sich mit der Drehachse der jeweiligen anderen
Walze deckt (in der Skizze von 1/2 oder 3a die
jeweils untere Walze 3a, welche auch die angetriebene Walze
ist aber nicht notwendig sein muss), und dass die verschwenkbare
Walze 3b jedes Bandes mit ihrer Drehachse entlang einer
Führung 5, beispielsweise einer Ausnehmung, geführt
ist. Alternativ oder zusätzlich können beide Walzen
eines oder beider Schleifbänder in einer Richtung weg von
den jeweils entsprechenden anderen Walzen bzw. zu dieser hin verschiebbar
angeordnet sein. Bei Verwendung elastischer Walzen zumindest an
der Seite, an der sich die Spitze des Arbeitsspaltes befindet, können
die Walzen einander weiter angenähert und sogar gegeneinander
gedrückt werden, so dass ein spitzerer Winkel am Spaltende
erreicht werden kann. Ein spitzerer Winkel ist auch erzielbar, wenn
die Walzen bei versetzten Schleifbändern oder bei Verwendung
von Mehrfach-Schleifbändern wie beschrieben entsprechende
Ausnehmungen für die Schleifbandabschnitte des jeweils
anderen Bandes aufweisen, so dass eine weitere Annäherung
der Walzen möglich ist.
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Um
den Schleifdruck zu erhöhen können die Walzen
auch in Richtung des Schleifspaltes durch geeignete Mittel wie Federn
etc. vorbelastet sein.
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Um
einen symmetrischen Schleifspalt zu erreichen können die
Walzen beim Verstellen auch miteinander gekoppelt sein. In einer
weiteren Ausgestaltung, bei der die Schleifbänder jeweils
in einer Einheit angeordnet sind, kann auch die gesamte Einheit
innerhalb der Maschine verstellbar sein, um den Schleifspalt einzustellen.
Bei dieser Variante müssen die einzelnen Walzen nicht verstellbar
sein sondern können in der jeweiligen Einheit ortsfest
montiert sein.
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Um
die Einstellung des Schleifzwischenraums zur Anpassung an den jeweiligen
Schneidenwinkel durch Verschwenken einer der Walzen oder durch Verschieben
beider Walzen zu erleichtern sind vorzugsweise für den
Anwender sichtbare Skalen- bzw. Winkelangaben auf der Maschine bzw.
der Einheit, welche die Schleifbändern haltert, vorgesehen.
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Sofern
erforderlich können Mittel zur Spannung der Schleifbänder
vorgesehen sein, beispielsweise elastische Walzen, auf die die Schleifbänder unter
Spannung aufgelegt werden, Vorbelastungsmittel wie Federn, Spannschrauben
zur Verstellung des Abstandes zwischen den Walzen, eine Montage der
Walzen unter Vorspannung des Bandes oder andere mechanische Lösungen.
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Vorzugsweise
kann eine Vorrichtung 7 vorgesehen sein, um ein zu schleifendes
Messer M in dem keilförmigen Zwischenraum 4 vorzugsweise
mittig zwischen den Schleifbändern zu halten und/oder in
Richtung der Spaltmitte (Zustellbewegung) und/oder in einer Richtung
senkrecht hierzu zu führen (in der Richtung senkrecht zur
Blattebene bei der 1). Ein typischer Bewegungsablauf
beim Schleifen eines Messers in der Schleifmaschine ist in der Sequenz
der Darstellungen von 4 erkennbar.
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Die
in 7 schematisch angedeutete Vorrichtung 7 definiert
eine eindeutige Bewegung der Schneide relativ zu den Schleifoberflächen
während das Messer vertikal, also symmetrisch zum Schleifspalt
gehalten und geführt wird. Dadurch wird die Bearbeitungsgenauigkeit
verbessert und die Sicherheit für einen Benutzer erhöht.
Die Vorrichtung umfasst einen Haltebereich 7b, der seitlich
von Anlagebacken 7c begrenzt wird. Die Anlagebacken 7c werden über Vorbelastungsmittel 7a in
Richtung aufeinander zu gedrückt. In der Skizze sind die
Vorbelastungsmittel 7a elastische Laschen. Es können
aber auch Federn, Bänder oder andere Mittel vorgesehen
sein. Zur Verringerung der Reibung zwischen den Anlagebacken und
den Schneidenflanken können reibungsvermindernde Zwischenschichten
vorgesehen sein.
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Um
ggf. einseitig geschliffene Klinge zu schleifen/schärfen
kann die Vorrichtung zur Halterung der Klinge auch aus der Symmetrieebene
des Schleifspaltes verschwenkbar sein. Skalenangaben erleichtern
auch hier ggf. die Einstellung und Kontrolle der Verstellung der
Vorrichtung zum Haltern der zu schleifenden Klinge.
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In
den 8a und 8b ist
eine weitere Abwandlung der Einheit mit den Schleifbändern
angedeutet. Hierbei wird eine Walze 3a, vorzugsweise die
nicht angetriebene Walze wenn ein Gleichlauf im Arbeitsbereich angestrebt
wird oder die angetriebene Walze wenn ein Gegenlauf gewünscht
ist, für beide Schleifbänder genutzt während
jedes Band eine eigene zweite Walze 3b aufweist, die zum
Verschwenken geführt ist. Diese Abwandlung ist insbesondere bei
den beschriebenen Mehrfach-Schleifbändern besonderes vorteilhaft,
weil die einzelnen Bänder bzw. Bandstreifen oder Schleifschnüre
an der gemeinsam genutzten Walze axial versetzt werden können.
Bei dieser Abwandlung liegt der keilförmige Zwischenraum
im oberen Bereich. Statt einer einzelnen gemeinsam genutzten Walze 3a können
auch getrennte Walzen oder Walzensegmente koaxial angeordnet sein.
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Bei
allen Walzen kann die Lagerung für die Drehung in der Walze
selbst in Verbindung mit einer starren Achse vorgesehen sein. Alternativ
kann eine mit dem Walzenkörper verbundene Achse an der Einheit
gelagert sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 618945 [0002]
- - DE 2420200 [0003]