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Die
Erfindung betrifft ein Abrichtwerkzeug, insbesondere eine drehende
Abrichtrolle oder einen feststehenden Abrichter, umfassend einen
Träger, durch den das Abrichtwerkzeug an einer Abbrichtvorrichtung
anbringbar ist und an dem wenigstens ein natürlicher oder
künstlicher Diamant angeordnet ist, derart, dass der Diamant
oder die Diamanten einen Schneidabschnitt des Abrichtwerkzeugs bilden,
wobei der Diamant oder die Diamanten mit dem Träger verklebt
sind.
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Bei
diesen herkömmlichen Abrichtwerkzeugen werden einzelne
Diamantstäbchen oder Naturdiamanten im Träger,
insbesondere Metallträger, eingesintert. Dabei kommt es
zu einer thermischen Belastung des Abrichtwerkzeugs, wobei je nach
Verfahren Temperaturen zwischen 700° und 1100°C
auftreten. Derart hohe Temperaturen haben auch Auswirkungen auf
die im Abrichtwerkzeug aufzunehmenden Diamanten, so dass deren Lebensdauer
und somit die Lebensdauer des Abrichtwerkzeugs verringert wird.
Bei Abrichtrollen, welche in Umfangsrichtung einen möglichst
kontinuierlichen schneidenden Belag aufweisen sollten, ist dieser
schneidende Belag durch die herkömmliche Herstellungsart
mittels Sintern regelmäßig unterbrochen, das heißt
es gibt immer wieder Abschnitte, in denen kein Diamant vorhanden
ist. Auch dies verringert die Lebensdauer des Abrichtwerkzeuges.
Generell ist anzufügen, dass die Herstellung mittels Sinterverfahren
sehr aufwändig ist.
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Aus
der
EP 1 837 123 A1 ist
es ferner bekannt, Diamantstücke provisorisch mit einem
Grundkörper zu verkleben, um ein Verschieben der Diamanten
beim Aufbringen einer Legierungsmatrix zu verhindern. Aus der
DE 10 2006 012 926
A1 ist es bekannt, einen Diamantkörner oder -nadeln
enthaltenden Schleifkörper stoffschlüssig mit
einer Bearbeitungsscheibe zu verbinden, wobei dort eine metallische
Verbindung mittels Lot vorgeschlagen wird.
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Ganz
allgemein dient das Abrichten von Schleifscheiben mittels eines
Abrichtwerkzeugs der Erzeugung einer bestmöglichen Schleifscheibentopographie
sowie der Wiederherstellung einer exakten Geometrie der Schleifscheibe,
was zu einer hohen Produktivität und Qualität
einer solchen Schleifscheibe führt. Beim Abrichten unterscheidet
man stehende und rotierende Abrichtwerkzeuge, wobei die rotierenden
Abrichtwerkzeuge (Form- und Profilrollen) vor allem in der Serienfertigung
von Werkstücken, insbesondere von Schleifscheiben und dergleichen
vorkommen, da diese Abrichtrollen die Werkstücke bzw. die
Schleifscheiben wiederholgenau abrichten können.
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Der
Abrichtprozess läuft in der Regel so ab, dass die Schleifscheibe
in einer Richtung gedreht wird, während die Abrichtrolle
in entgegengesetzter oder gleicher Richtung gedreht wird. Dabei
sind die beiden Drehachsen in der Regel parallel zueinander. Die
Drehgeschwindigkeit der Abrichtrolle ist in der Regel etwa 20% langsamer
als die Drehgeschwindigkeit der abzurichtenden Schleifscheibe. Zum
Abrichten wird die Abrichtrolle in Richtung zur Schleifscheibe bewegt,
so dass die radial äußeren Bereiche der Schleifkörner
durch die härteren Diamanten am Abrichtwerkzeug gebrochen
werden. Hierdurch entstehen an den Schleifkörnern der abzurichtenden Schleifscheibe
viele scharfe Schneidkanten an den radial äußeren
Bereichen der Schleifkörner.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Abrichtwerkzeug, insbesondere eine Abrichtrolle
oder einen stehenden Abrichter der genannten Art derart weiterzubilden,
dass die Herstellung vereinfacht ist, wobei die Qualität
des Abrichtwerkzeugs verbessert werden soll.
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Zur
Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, dass der Diamant
oder jeder Diamant einen jeweiligen ununterbrochenen Schneidabschnitt
von wenigstens 2 mm Länge bildet.
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Dabei
sollen bevorzugt künstliche Diamanten in Form von größeren
Segmentteilen oder kompletten Ringen unter Verwendung eines Spezialklebers
mit dem Träger verklebt werden. Die Verklebung des Diamanten
bzw. der Diamanten ist, verglichen mit einem Sinterverfahren, sehr
einfach und kann bei deutlich niedrigeren Temperaturen, insbesondere auch
bei Raumtemperatur oder in Temperaturbereichen von etwa 50° bis
300°C, je nach Art des verwendeten Klebers, angewendet
werden. Es hat sich dabei gezeigt, dass das Verkleben der Diamanten
bzw. von Ringsegmentteilen oder kompletten Ringen künstlicher
Diamanten eine ausreichende Verbindung zwischen dem Träger
und dem Diamanten herstellt, so dass mittels des hier vorgeschlagenen
Abrichtwerkzeugs alle herkömmlichen und bekannten Schleifscheibenbearbeitungen
ohne Qualitätsverlust durchgeführt werden können.
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Der
künstliche Diamant bzw. die künstlichen Diamanten
können monokristalline Diamanten (MKD) oder polykristalline
Diamanten (PKD) oder bevorzugt mittels chemischer Gasphasenabscheidung hergestellte
CVD-Diamanten sein. Insbesondere durch das CVD-Verfahren (CVD: Chemical
Vapour Deposition) können flächige Diamanten hergestellt werden,
aus denen Diamantringe oder Ringsegmente herausgeschnitten werden
können, um diese dann mit dem Träger des Abrichtwerkzeugs
zu verkleben. Bevorzugt sind der Diamant oder die Diamanten aus CVD-Dickschichtplatten
hergestellt.
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Ein
weiterer selbständiger oder weiterbildender Aspekt der
Erfindung wird darin gesehen, dass der wenigstens eine Diamant bevorzugt
derart ausgebildet ist, dass im verklebten Zustand quer zur Längsrichtung
des Schneidabschnitts des Diamanten verlaufende Klebstoffbrücken
ausgebildet sind, die sich über wenigstens einen Teil der
Höhe des Diamanten erstrecken, wobei die Höhe
des Diamanten der kürzeste Abstand zwischen dem einen oberen Rand
des Diamanten bildenden Schneidabschnitt und einem dem Schneidabschnitt
entgegengesetzten unteren Rand des Diamanten ist.
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Klebstoffbrücken
haben dabei die Funktion, durch Kohäsion innerhalb des
Klebstoffs Kräfte aufnehmen zu können, welche
durch die Adhäsion zwischen Klebstoff und Träger
bzw. Diamant beim bestimmungsgemäßen Gebrauch
des Abrichtwerkzeugs nicht ausreichend abgestützt werden
können. Der Diamant oder die Diamanten sind somit sicherer am
Träger befestigt.
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Es
wird vorgeschlagen, dass der Träger eine mit der Abrichtvorrichtung
verbindbare Basis und ein Randelement umfasst, wobei am Randelement
der Diamant bzw. die Diamanten angeordnet ist bzw. sind, wobei der
Träger und das Randelement vorzugsweise aus dem gleichen
Material hergestellt sind, insbesondere aus Nicht-Eisen-Metall oder/und Carbon-Fasern
oder/und Kunststoff.
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Bevorzugt
ist der Träger kreisförmig ausgeführt
und als Basis weist er eine Nabe und als Randelement einen mit der
Nabe insbesondere einstückig verbundenen Ringabschnitt
auf.
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Bei
einer kreisförmigen Ausgestaltung des Abrichtwerkzeugs,
auch als Abrichtrolle bezeichnet, sind bevorzugt mehrere Diamanten
entlang des Umfangs des Trägers, insbesondere des Ringabschnitts, hintereinander
angeordnet.
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Es
wird in diesem Zusammenhang vorgeschlagen, dass die Klebstoffbrücken
zwischen in Umfangsrichtung benachbarten Diamanten ausgebildet sind.
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Ferner
ist es bevorzugt, dass die Diamanten in Form von Kreisringsegmenten
ausgebildet sind, deren in Umfangsrichtung weisende Stirnseiten
bezogen auf eine die Stirnseite schneidende radiale Linie geneigt
sind, derart, dass durch einander zugewandte Stirnseiten benachbarter
Diamantringsegemente eine sich nach radial innen verjüngende
keilförmige Öffnung ge bildet ist. Dabei weist
die keilförmige Öffnung vorzugsweise einen Öffnungswinkel von
wenigen Grad auf, insbesondere von etwa 1 bis 10 Grad. d. h. die
Stirnseiten sind bezogen auf die radiale Linie etwa um 0,5 bis 5
Grad geneigt.
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Es
wird weiter vorgeschlagen, dass in den keilförmigen Öffnungen
zwischen benachbarten Diamantringsegmenten die Klebstoffbrücken
ausgebildet sind.
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Alternativ
hierzu kann eine ringförmige Diamantscheibe, vorzugsweise
CVD-Diamantscheibe, an dem Träger, insbesondere am Ring,
angeordnet sein. Je nach Abstand zwischen einzelnen Diamanten bzw.
Ringsegmenten kann beim Verkleben eine nahezu durchgehende schneidende
Umfangskante gebildet werden, so dass keine oder kaum Unterbrechungen
der Schneidkante vorkommen. Eine in Umfangsrichtung komplett durchgängige
Schneidkante bzw. ein durchgängiger Schneidabschnitt ergibt
sich, wenn eine ringförmige Diamantscheibe mit dem Ring verklebt
wird.
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Bei
der ringförmigen Diamantscheibe können an ihrem
radialen Innenumfangsrand Ausnehmungen vorgesehen sind, die sich
radial nach außen und in Umfangsrichtung erstrecken oder/und
axiale Bohrungen in der Diamantringscheibe vorgesehen sein. Solche
Ausnehmungen können sich über die gesamte axiale
Dicke der Diamantscheibe erstrecken, so dass eine eigentliche Aussparung
(Einschnitt) gebildet ist. Alternativ ist es auch denkbar, dass
die Ausnehmungen nur als eine Art axiale Vertiefung in der Diamantscheibe
vorgesehen werden, im Extremfall sogar nur in Form einer starken
Aufrauung der axialen Diamantscheibenfläche.
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In
den Ausnehmungen oder/und den Bohrungen können dann die
Klebstoffbrücken ausgebildet sein.
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Sowohl
für einzelne Diamantringsegmente als auch für
einen durchgehenden Diamantring ist es bevorzugt, dass der Klebstoff
im ausgehärteten Zustand zusätzlich zur Adhäsion
zwischen Diamant und Träger einen über die kohäsiv
wirkenden Klebstoffbrücken hergestellten Formschluss zwischen
Diamant und Klebstoff ermöglicht. Insbesondere wird an eine
Art Verzahnung zwischen ausgehärtetem Klebstoff bzw. Klebstoffbrücken
und Diamantmaterial gedacht.
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Die
Diamanten im Schneidabschnitt können in Radialrichtung
etwas über den Ringabschnitt bzw. Träger vorstehen
oder im Wesentlichen bündig mit diesem abschließen
bzw. angeordnet sein.
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Damit
die Diamanten bzw. die ringförmige Diamantscheibe auf einfache
Weise mit dem Ringabschnitt verklebt werden können bzw.
kann, wird vorgeschlagen, dass der Ringabschnitt ein erstes Ringelement,
das mit der Nabe verbunden ist, und ein zweites Ringelement umfasst,
das in axialer Richtung am ersten Ringelement angeordnet ist, derart, dass
zwischen den beiden Ringelementen die Diamanten bzw. die ringförmige
Diamantscheibe aufgenommen ist. Durch einen derartigen Aufbau ist
es möglich, dass die Diamanten bzw. die ringförmige
Diamantscheibe in einem ersten Schritt auf das erste Ringelement
aufgeklebt wird, und dass anschließend das zweite Ringelement
auf dem ersten Ringelement angeordnet wird. Dabei wird insbesondere
vorgeschlagen, dass die Diamanten bzw. die Diamantscheibe mit dem
ersten Ringelement verklebt sind. Das nach dem Verkleben der Diamanten
auf dem ersten Ringelement angeordnete zweite Ringelement ist mit
dem ersten Ringelement vorzugsweise verklebt oder/und verschraubt.
Dabei dient die Verschraubung lediglich einer zusätzlichen
Sicherung des zweiten Ringelements für den höchst
unwahrscheinlichen Fall, dass die Verklebung aufgrund von Alterung,
Umgebungseinflüssen oder dergleichen nicht mehr optimal
halten sollte. Ferner kann durch eine derartige Schraubverbindung
beim Verkleben ein Anpressdruck des zweiten Ringelements am ersten
Ringelement erzeugt werden, so dass gegebenenfalls auf ein Presswerkzeug
beim Verkleben verzichtet werden kann.
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Damit
die durch die Diamanten bzw. die ringförmige Diamantscheibe
gebildete Schneidkante gut zugänglich ist und auch feine
Strukturen geschliffen werden können, ist es bevorzugt,
dass sich der Ringabschnitt in Richtung des durch die Diamanten
bzw. durch die Diamantscheibe gebildeten Schneidabschnitts axial
verjüngt. Dabei bilden die sich verjüngenden,
radialen Außenflächen des Ringabschnitts bzw.
des ersten und des zweiten Ringelements zwischen sich einen Winkel
von etwa 30° aus, wobei dieser Winkel je nach Anwendung
auch andere Werte im Bereich von 10° bis 45° annehmen
kann.
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Als
Klebemittel zur Verklebung des Diamanten bzw. der Diamanten kommt
bevorzugt ein 1- oder 2-Komponenten-Kleber zum Einsatz, der vorzugsweise
im Kaltverfahren verarbeitbar ist. Ein derartiger 1- oder 2-Komponenten-Kleber
lässt sich bei Raumtemperatur verarbeiten, so dass keine
aufwändigen thermischen Prozesse notwendig sind. Alternativ
ist aber auch ein Heißverkleben denkbar, wobei die hierzu
erforderlichen Temperaturen im Bereich von 60° bis 300°C
liegen, was deutlich unter den für das Sintern erforderlichen
Temperaturen von > 700°C
liegt, so dass keine thermischen Auswirkungen auf den Diamanten
bzw. die ggf. metallenen Ringelemente auftreten, welche nachteilig
für die Lebensdauer des Abrichtwerkzeugs sind.
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Die
beiden Ringelemente bzw. der Ring können aus Messing hergestellt
sein, da Messing beim Abrichten einer Schleifscheibe die Wärme
gut aufnimmt und da sich der Messing „verschleift”,
das heißt der Messing wird beim Abrichten mit verschlissen.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung
eines Abrichtwerkzeugs, insbesondere einer Abrichtrolle, vorgeschlagen,
das die folgenden Schritte umfasst: Bereitstellen eines Trägers,
insbesondere Metallträgers, Bereitstellen von wenigstens
einem natürlichen oder künstlichen Diamanten,
Verkleben des Diamanten bzw. der Diamanten mit dem Träger
derart, dass der Diamant bzw. die Diamanten etwas über
einen Randbereich des Trägers vorsteht bzw. vorstehen,
um einen ununterbrochenen Schneidabschnitt von wenigstens 2 mm Länge
auszubilden.
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Hierzu
wird weiterbildend vorgeschlagen, dass beim Verkleben ein Kaltklebeverfahren
mittels eines 1- oder 2-Komponenten-Klebers angewendet wird.
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Es
ist an dieser Stelle darauf hinzuweisen, dass das Verkleben der
Diamanten mit dem Träger nicht nur für kreisförmige
Abrichtrollen bzw. Abrichtscheiben eingesetzt werden kann, sondern
dass dies auch für Abrichtwerkzeuge angewendet werden kann,
die beim Abrichten stehen und eher stabartig oder -flächig
ausgebildet sind, wie dies beispielsweise aus der
DE 10 2007 056 331 A1 bekannt
ist.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand einer Ausführungsform
beispielhaft und nicht einschränkend unter Bezugnahme auf
die anliegenden Figuren beschrieben.
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1 zeigt
rein schematisch einen Querschnitt durch eine Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Abrichtwerkzeugs in Form
einer Abrichtrolle. Die Schnittlinie ist entsprechend der Linie I-I
der 3 gewählt.
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2 zeigt
eine vergrößerte schematische Explosionsdarstellung
des mit II bezeichneten Bereichs der 1.
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3 zeigt in der Teilfigur 3a eine Vorderansicht
entsprechend dem Pfeil IIIa der 1 und in
der Teilfigur 3b eine Rückansicht entsprechend dem Pfeil IIIb der 1 des
Abrichtwerkzeugs.
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4 zeigt in den Teilfiguren 4a und 4b eine Rückansicht
auf das Abrichtwerkzeug in Richtung des Pfeils IV der 1,
wobei das zweite Ringelement nicht dargestellt ist, so dass auf
dem ersten Ringelement angeordnete Diamanten bzw. Diamantringsegmente
(4a) bzw. ein Diamantring (4b) ersichtlich
sind.
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5 zeigt
in Teilfigur a) drei Beispiele von Diamanten, die unter Ausbildung
von Klebstoffbrücken mit dem Träger verbunden
sind, in den Teilfiguren b) und c) eine Draufsicht gemäß Pfeil
B und eine Schnittansicht gemäß Linie C-C.
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6 zeigt
in den Teilfiguren a) und b) ein stehendes Abrichtwerkzeug in einer
teilgeschnittenen Draufsicht und einer teilgeschnittenen Seitendarstellung.
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Alle
Darstellungen, insbesondere die Dimensionierung der dargestellten
Diamanten und Verklebungen, sind rein schematisch und entsprechen
zu Illustrationszwecken nicht unbedingt den Größenverhältnissen
in der Realität.
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Ein
in 1 dargestelltes Abrichtwerkzeug in Form einer
Abrichtrolle 10 umfasst einen Träger 12,
der eine Nabe 14 als Basis und einen mit der Nabe 14 verbundenen
Ring 16 umfasst. Die Nabe 14 weist eine zentrale
Bohrung 18 auf, in welcher eine nicht dargestellte Antriebswelle
einer Abrichtvorrichtung aufnehmbar ist, um die Abrichtrolle 10 um
ihre Drehachse D beim Abrichten von Schleifwerkzeugen, insbesondere
Schleifscheiben anzutreiben.
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Der
Ring 16 umfasst zwei Ringelemente 20 und 22,
wobei das erste Ringelement 20 mit der Nabe 14 verbunden
ist. Vorzugsweise sind die Nabe 14 und das Ringelement 20 aus
einem Stück gefertigt, insbesondere aus Nicht-Eisen-Metall
oder/und Carbon-Fasern oder/und Kunststoff. Im radialen Randbereich
sind zwischen den beiden Ringelementen 20 und 22 mehrere
Diamanten 24 hintereinander oder eine Diamantringscheibe 24'' (4a, 4b) aufgenommen.
Dabei ist der Diamant 24 zumindest mit dem ersten Ringelement 20 verklebt.
Das zweite Ringelement 22 ist mit dem ersten Ringelement 20 vorzugsweise
ebenfalls verklebt und kann ferner durch mehrere in Umfangsrichtung
verteilte Schraubverbindungen 26 zusätzlich befestigt
sein.
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Eine
vergrößerte schematische Explosionsdarstellung
des Rings 16 im Querschnitt entsprechend dem gestrichelt
eingekreisten Bereich II der 1 ist aus
der 2 ersichtlich. Das erste Ringelement 20 weist
in seinem radial äußeren Randbereich eine in Umfangsrichtung
durchgehende Ausnehmung 28 auf, die in axialer und radialer
Richtung derart dimensioniert ist, dass darin ein Diamant 24'' bzw.
Diamanten 24 aufgenommen werden können. Wie bereits
erwähnt, werden die Diamanten 24', 24'' mit
dem ersten Ringelement 20 im Bereich der Ausnehmung 28 verklebt,
wobei der aufgetragene Klebstoff bei 30 angedeutet ist.
Sobald der Diamant 24 am ersten Ringelement 20 angeordnet
bzw. mit diesem verklebt ist, kann das zweite Ringelement 22 in axialer
Richtung bezogen auf die Drehachse D (1) auf das
erste Ringelement 20 gesetzt werden, wobei es bevorzugt
ist, das zweite Ringelement 22 mit dem ersten Ringelement 20 zu
verkleben, was durch entsprechende Klebestellen 32 angedeutet
ist. Ferner kann auch der Diamant 24 bei 34 mit
dem zweiten Ringelement 22 verklebt sein. Im zweiten Ringelement 22 ist
beispielhaft eine Gewindebohrung 36 angedeutet, welche
im zusammengesetzten Fall (1) mit einer
im ersten Ringelement 20 ausgebildeten Sackbohrung 38 fluchtet,
so dass die beiden Ringelemente 20 und 22 mittels
der Schraube 26 zusätzlich aneinander befestigt
werden können.
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Wie
aus der 1 und aus der 2 ersichtlich,
sind die beiden Ringelemente 20, 22 so ausgestaltet,
dass sie sich zu ihrem radialen Randbereich hin, also in Richtung
des Diamanten 24 verjüngen. Der zwischen diesen
beiden geneigten Seitenflächen 40, 42 gebildete
Winkel α beträgt vorzugsweise etwa 30°,
auch wenn dies in den Figuren aus Gründen der Übersichtlichkeit
deutlich größer dargestellt ist.
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3a zeigt
eine Vorderansicht in Richtung des Pfeils IIIa der 1 auf
die Abrichtrolle 10. In dieser Draufsicht sind in der Nabe 14 vorgesehene
Bohrungen 44 ersichtlich, durch welche die Abrichtrolle 10 mittels
nicht dargestellter Schrauben oder Bolzen mit einem Antriebsflansch
einer Abrichtvorrichtung verbunden werden kann. Wie bereits erwähnt,
dient die zentrale Bohrung 18 der Aufnahme einer Antriebswelle.
Mit der Nabe 14 ist das erste Ringelement 20 verbunden,
so dass zwischen der Nabe 14 und dem ersten Ringelement 20 eine
Drehmitnahmeverbindung besteht. Ferner ist auch die geneigte Fläche 40 des
ersten Ringelements 20 ersichtlich.
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3b zeigt
eine Rückansicht des Abrichtwerkzeugs 10 gemäß dem
Pfeil IIIb der 1, wobei aus dieser Darstellung
ebenfalls die zentrale Nabe 14 ersichtlich ist mit den
darin vorgesehenen Bohrungen 44. Ferner ist das zweite
Ringelement 22 und dessen geneigte Umfangsfläche 42 dargestellt,
wobei im zweiten Ringelement 22 die Gewindebohrungen 36 angedeutet
sind, durch welche das zweite Ringelement 22 mit dem ersten
Ringelement 20 mittels Schrauben 26 verbunden
werden kann (vgl. 1 und 2).
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Die 4a und 4b zeigen
eine Rückansicht entsprechend dem Pfeil IV der 1,
wobei das zweite Ringelement 22 entfernt ist, um den Blick
auf Diamanten 24 bzw. Diamantringsegmente 24' (4a)
bzw. einen gesamten Diamantring 24'' (4b)
freizugeben. Wie bereits früher erläutert, sind
die Diamanten 24, 24', 24'' in Relation
zur Abrichtrolle 10 stark vergrößert
dargestellt, um ihre Anordnung besser illustrieren zu können.
in der 4a sind schließlich
noch die aus 2 bekannten Gewindebohrungen 38 schematisch
angedeutet.
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Wie
insbesondere aus der 4a ersichtlich, sind die einzelnen
stabförmigen Diamanten 24 bzw. die Diamantringsegmente 24' in
Umfangsrichtung hintereinander sozusagen in einer Reihe angeordnet,
um möglichst einen durchgängigen Schneidabschnitt
bzw. eine umlaufende Schneidkante 46 bereitstellen zu können.
Dabei ist es bevorzugt, dass die Schneidkante 46, 46', 46'' in
Umfangsrichtung eine Länge L von wenigstens 2 mm aufweist,
so dass jeder Diamant einen ununterbrochenen Schneidabschnitt von
mehreren Millimetern aufweist. Die Länge des Schneidabschnitts
ist an sich beliebig und kann im Falle eines kompletten Diamantrings
auch dem gesamten Außenumfang des Diamantrings entsprechen.
Insbesondere bei Verwendung von CVD-Diamanten, insbesondere CVD-Dickschichtplatten
können Diamantringsegmente 24' oder ganze Diamantringe 24'' hergestellt
werden, so dass eine in 4b dargestellte
umlaufende und durchgängige Schneid kante 46'' ausgebildet
werden kann. Diese Schneidkante 46, 46', 46'' kann
in radialer Richtung über die beiden Ringelemente 20, 22 etwas
vorstehen, wie dies beispielsweise aus der 1 ersichtlich
ist. Alternativ können die Diamanten 24 bzw. Diamantringsegmente 24' bzw.
der Diamantring 24'' im Wesentlichen bündig mit
den radialen Enden der Ringelemente 20, 22 abschließen.
Es wird darauf hingewiesen, dass in den 3a und 3b aus
Gründen der Übersichtlichkeit die im Ausführungsbeispiel
radial vorstehend ausgeführten Schneidkanten 46, 46', 46'' nicht
dargestellt worden sind. 3a und 3b können
auch eine Ausführungsform mit bündig angeordneter
Schneidkante darstellen.
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Bei
der Herstellung eines derartigen Abrichtwerkzeugs 10 kann
beispielsweise nach Bereitstellen der Nabe 14 am Ringelement 20 Klebstoff 30 im
Bereich der Ausnehmung 28 (2) aufgebracht
werden, um anschließend Diamanten 46, 46', 46'' in
die Ausnehmung 28 auf das erste Ringelement 20 zu kleben.
Anschließend wird das zweite Ringelement 22 in
axialer Richtung auf die Rückseite des ersten Ringelements 20 und
auf den Diamanten 24, 24' und 24'' gelegt
und mit diesem verklebt bzw. verschraubt, so wie dies unter Bezugnahme
auf die 2 bereits erläutert
worden ist. Die Verklebung erfolgt bevorzugt in einem Kaltklebeverfahren
mit einem 1- oder 2-Komponenten-Kleber. Alternativ sind aber auch Heißklebeverfahren
möglich.
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5a) zeigt anhand einer schematisch dargestellten
Abrichtrolle drei Beispiele von Diamanten, bevorzugt in Form von
Diamantringsegmenten 24' bzw. Diamantringen 24'',
die derart ausgebildet sind, dass sie unter Ausbildung von Klebstoffbrücken 50' bzw. 50'' mit
dem Träger verbunden werden können.
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Im
Falle der Diamantringsegmente 24' ist der Klebstoff in
keilförmige Zwischenräume 51, die zwischen
zwei benachbarten Ringsegmenten 24' gebildet sind, eingefüllt.
Dabei sind die Stirnseiten 52 der Diamantringsegmente 24' relativ
zur radialen Richtung RR um einen Winkel β geneigt. Dieser
Winkel liegt in der Größenordnung von etwa 0,5
bis 5 Grad, so dass der Öff nungswinkel der Zwischenräume 51 etwa
1 bis 10 Grad beträgt. Der in den Zwischenräumen 51 vorhandene
Klebstoff verbindet sich mit Klebstoff, der zwischen den Diamanten 24' und
den Ringelementen 20, 22 des Trägers
liegt, wie dies aus der schematischen Draufsicht der 5b) ersichtlich ist. Dabei können
die Klebstoffbrücken 50' sich vom Ringelement 20 zum
Ringelement 22 erstrecken. Die Klebstoffbrücken
dienen aufgrund ihrer Kohäsionskräfte als Befestigungselement,
an denen die Diamantringsegmente 24' mit ihren Stirnseiten 52 formschlüssig
anliegen können. Die Keilform ist dabei vorteilhaft, um
bei der Verwendung des Abrichtwerkzeugs auftretende Fliehkräfte
und in tangentialer Richtung wirkende Reibungskräfte aufzunehmen
und über die Klebstoffbrücken zusätzlich
abzustützen. Es erfolgt also durch die keilartigen Klebstoffbrücken eine
Unterstützung der adhäsiven Befestigung der Diamanten
am Träger.
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Alternativ
können in einem Diamantring 24'' oder aber auch
in Diamantringsegmenten Ausnehmungen 53 vorgesehen sein,
insbesondere in Form von Aussparungen 53a oder Bohrungen 53b.
Die Aussparungen können sich von einem radialen Innenrand
des Diamanten 24'' radial nach außen und in Umfangsrichtung
erstrecken, wobei ihre Form beliebig auswählbar ist. Dargestellt
sind hier rein beispielhaft eine rechteckige und eine trapezförmige Aussparung.
Klebstoff, der in diesen Aussparungen 53a aufgenommen ist,
bildet dann die Klebstoffbrücken 50'', was zu
einer Art Verzahnung zwischen Klebstoff und Diamant 24'' führt.
Dies gilt analog auch für den Fall von Bohrungen 53b,
die von Klebstoff durchsetzt sind, so dass Klebstoffbrücken 50'' gebildet
sind. Die Schnittdarstellung der 5c)
zeigt am Beispiel einer Bohrung 53b die Klebstoffverteilung zwischen
den Ringelementen 20, 22, dem Diamanten 24'' und
die Ausbildung der Klebstoffbrücke 50''.
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Während
die axialen Seitenflächen der Diamanten 24', 24'',
also sowohl von Segmenten als auch von ganzen Ringen, hauptsächlich
mittels Adhäsion mit den Ringelementen 20 bzw. 22 verbunden sind,
ermöglichen die Klebstoffbrücken 50', 50'' auch einen
zusätzlichen Formschluss zwischen dem Klebstoff und den
Diamanten 24', 24'', so dass diese besser mit
dem Träger ver bunden sind.
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Die
in den Ausführungsbeispielen dargestellten Diamantringsegmente 24' bzw.
Diamantringe 24'' sind bevorzugt aus CVD-Dickschichtplatten
geschnitten. Dabei ist die Verwendung von Diamantringsegmenten 24' insofern
bevorzugt, als beim Schneiden aus CVD-Dickschichtplatten weniger
Abfall entsteht verglichen mit kompletten Ringen.
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6 zeigt
ein Beispiel eines stehenden Abrichters 110 mit einer darin
eingeklebten CVD-Dickschichtplatte 124, die vorzugsweise
rechteckig ausgeführt ist. Der Abrichter 110 weist
eine Öffnung 112 auf, mittels welcher er an einer
Abrichtvorrichtung befestigt werden kann. Der Diamant 124 ist
zwischen einer Basis 120 und einem Abdeckelement 122 eingeklebt,
das vorzugsweise zur Schneidkante 146 des Diamanten 124 hin
konisch verjüngt ausgebildet ist. Im Übrigen sind
auch das Abdeckelement 122 und die Basis 120 miteinander
verklebt, wie dies durch die Pfeile 130 in 6b)
angedeutet ist. Wie aus 6a) ersichtlich,
umgibt der Klebstoff 130 den Diamanten 124 auf
allen Seiten außer der Schneidkante 146. Somit
bilden sich auch bei einem solchen Abrichter 110 Klebstoffbrücken 150 aus,
insbesondere entlang den Stirnseiten 152 des Diamanten 124.
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Die
Schneidkante 146 weist eine Länge L von 2 mm oder
mehr auf, so dass eine ununterbrochene Schneidkante 146 durch
den Diamanten 124 gebildet wird.
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Es
wird noch darauf hingewiesen, dass die Höhe HD der Diamanten
in den verschiedenen Ausführungsbeispielen als kürzester
Abstand zwischen der außen liegenden Schneidkante 46, 146 und
einem Innenrand 55, 155 definiert ist.
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Die
Verklebung von Diamanten 24, 24', 24'' und 124,
die eine Schneidkantenlänge von 2 mm und mehr aufweisen,
mit dem Träger, insbesondere dem Ring 16 bzw.
der Basis 120, ermöglicht eine stark vereinfachte
Herstellung eines derartigen Abrichtwerkzeugs verglichen mit den
herkömmlichen, gesinterten Abrichtwerkzeugen, wobei die
Verklebung ausreicht, um zu gewährleisten, dass mittels
der Diamanten 24, 24', 24'', 124 ein
qualitativ hochstehendes Abrichten von Schleifwerkzeugen, insbesondere Schleifscheiben
ermöglicht ist. Dies wird insbesondere durch Ausführungsformen
unterstützt, bei welchen Klebstoffbrücken vorgesehen
sind. Hinsichtlich der Lebensdauer und Qualität stehen
Abrichtwerkzeuge mit geklebten Diamanten den herkömmlichen
Abrichtwerkzeugen in nichts nach. Aufgrund der einfachen Herstellung
können Kosten eingespart werden, wodurch qualitativ hochwertige
Abrichtrollen und stehende Abrichter günstiger bereitgestellt
werden können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 1477944
A [0002]
- - DE 102007056331 A1 [0003, 0031]
- - DE 1093692 A [0003]
- - EP 1837123 A1 [0005]
- - DE 102006012926 A1 [0005]