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Die Erfindung betrifft eine zum Abrichten einer Schleifscheibe vorgesehene Abrichtrolle, welche eine in Form eines Gewindes profilierte Oberfläche aufweist. Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Abrichten einer Schleifscheibe.
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Eine profilierte Abrichtrolle der eingangs genannten Art ist zum Beispiel aus der
EP 0 485 339 B1 bekannt. Die bekannte Abrichtrolle ist zum Abrichten von Profilschleifscheiben vorgesehen.
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Die
DE 35 31 044 A1 offenbart ein Werkzeug zum Profilieren und Abrichten einer Schleifscheibe für das Außengewindeschleifen. Das Werkzeug ist als Diamantrolle mit zwei Profilierrippen ausgebildet.
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Zum Abrichten von Schleifscheiben werden üblicherweise diamantbestückte Abrichtwerkzeuge verwendet. Solche Abrichtwerkzeuge können beispielsweise einen Einkorndiamanten aufweisen oder als Mehrkornabrichter ausgebildet sein. Der Abrichtvorgang wird unter anderem durch den Überdeckungsgrad beschrieben. Der Überdeckungsgrad gibt im Fall eines feststehenden Abrichtwerkzeugs das Verhältnis zwischen der wirksamen Breite des Abrichtwerkzeugs und dem axialen Vorschub des Abrichtwerkzeugs pro Schleifscheibenumdrehung an. Allgemein sagt der Überdeckungsgrad aus, wie oft ein und dieselbe Stelle an der Oberfläche der Schleifscheibe beim Abrichtvorgang durch das Abrichtwerkzeug bearbeitet wird.
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Weiter Hintergrundinformationen sind dem VDI-Buch Fertigungsverfahren 2: Zerspanung mit geometrisch unbestimmter Schneide, Fritz Klocke, Springer-Verlag GmbH Deutschland, 2017, zu entnehmen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber dem Stand der Technik weiterentwickelte profilierte Abrichtrolle anzugeben, wobei die abzurichtende Schleifscheibe eine Profilierung aufweist, welche nicht als Gewindeprofil ausgebildet ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Abrichtrolle mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Ebenso wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Abrichten einer Schleifscheibe gemäß Anspruch 9. Im Folgenden im Zusammenhang mit dem Abrichtverfahren erläuterte Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung gelten sinngemäß auch für die Abrichtrolle und umgekehrt.
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Die Abrichtrolle weist eine Oberfläche auf, die in der Art eines Gewindes profiliert ist. Erfindungsgemäß weist die profilierte Oberfläche eine sich längs der Mittelachse der Abrichtrolle verändernde Geometrie auf.
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Die in der Art eines Gewindes profilierte Oberfläche der Abrichtrolle erlaubt eine Variation des Überdeckungsgrades durch Veränderung des Geschwindigkeitsverhältnisses zwischen der Oberfläche der Abrichtrolle und der Oberfläche der Schleifscheibe. Die sich längs der Mittelachse der Abrichtrolle verändernde Geometrie der profilierten Oberfläche ermöglicht zudem eine Veränderung des Überdeckungsgrades längs der Mittelachse der Schleifscheibe.
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Der beim Abrichtvorgang ausschließlich wirksame Bereich der Abrichtrolle ist vorzugsweise durch mindestens ein schraubenförmig gewundenes Bearbeitungsband gebildet. Zwischen den einzelnen Windungen des Bearbeitungsbandes befindet sich hierbei ein insgesamt ebenfalls schraubenförmig gewundener, vergleichsweise breiter Bereich der Oberfläche der Abrichtrolle, welcher keine die Schleifscheibe abrichtende Funktion hat. Vorzugsweise beträgt die Breite des Bearbeitungsbandes mindestens 15% und höchstens 25% der Steigung des durch dieses Bearbeitungsband beschriebenen Gewindes. Das Bearbeitungsband füllt in vorteilhafter Ausgestaltung eine schraubenförmige Nut an der Mantelfläche der Abrichtrolle aus. Alternativ kann das Bearbeitungsband auf eine glatte, das heißt keine geometrisch definierte Strukturierung aufweisende Oberfläche der Abrichtrolle aufgetragen sein.
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Gemäß einer möglichen Ausgestaltung umfasst die profilierte Oberfläche der Abrichtrolle zwei Gewindeabschnitte, wobei einer der Gewindeabschnitte ein Rechtsgewinde und der andere Gewindeabschnitt ein Linksgewinde beschreibt. Mit dieser Ausgestaltung ist eine profilierte Schleifscheibe in der Art bearbeitbar, dass sämtliche beim Abrichtvorgang entstehenden Partikel zu den Seiten der Schleifscheibe weggefördert werden. Die Abrichtrolle säubert somit permanent die Schleifscheibe. Je nach verwendeten Materialien und Geometrien kommt auch die Verwendung einer Abrichtrolle in Betracht, welche zwei Gewindeabschnitte umfasst, die in Form gleichgerichteter Gewinde ausgebildet sind. In beiden Fällen handelt es sich bei den Gewindestrukturen, welche an der Mantelfläche der Abrichtrolle beschrieben sind, um eingängige Gewinde. Theoretisch ist auch eine Strukturierung in Form mindestens eines mehrgängigen Gewindes möglich. Dies schließt auch eine Kombination eines ersten Abschnitts, welcher in Form eines eingängigen Gewindes ausgebildet ist, mit einem zweiten Abschnitt, der ein mehrgängiges, insbesondere zweigängige, Gewinde beschreibt, ein.
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Unabhängig davon, ob die zwei Gewindeabschnitte der Abrichtrolle als Links- und/oder Rechtsgewinde ausgebildet sind, sind die beiden Gewindeabschnitte vorzugsweise unterschiedlich lang. Der Begriff Länge bezieht sich auf die Axialrichtung der Abrichtrolle. Auch die Ausbildung von drei oder mehr Gewindeabschnitten an der Oberfläche der Abrichtrolle ist möglich. In allen Fällen kann sich nicht nur die Orientierung, sondern auch die Steigung der verschiedenen Gewindeabschnitte voneinander unterscheiden.
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Der Durchmesser eines jeden gewindeförmig profilierten Abschnitts der Abrichtrolle nimmt vorzugsweise von der Stirnseite zu einer zwischen den Gewindeabschnitten angeordneten Stoßstelle hin oder in Richtung zu einem Mittelbereich, welcher keine hinsichtlich des Abrichtens aktive Funktion hat, zu. Der Abschnitt maximalen Durchmessers der Abrichtrolle ist im Bereich der Stoßstelle gebildet. Dieser Abschnitt weist i typischer Ausgestaltung komplett oder partiell eine zylindrische Form auf.
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Die Abrichtrolle enthält vorzugsweise Diamant in einer Metallbindung. Hierbei kann die Abrichtrolle, welche als Profilrolle gestaltet ist, galvanisch negativ mit Naturdiamant in einer Metallbindung hergestellt werden. Die Abrichtrolle eignet sich unter anderem zum Abrichten einer Schleifscheibe, welche kubisches Bornitrit (CBN) enthält. Mit der Schleifscheibe sind beispielsweise Teile von Radlagern, Wasserpumpenlagern oder Freilaufriemenscheiben bearbeitbar.
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Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:
- 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Abrichtrolle in Seitenansicht,
- 2 die Abrichtrolle nach 1 in perspektivischer Ansicht,
- 3 und 4 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Abrichtrolle in Ansichten analog 1 und 2.
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Die folgenden Erläuterungen beziehen sich, soweit nicht anders angegeben, auf beide Ausführungsbeispiele. Einander entsprechende oder prinzipiell gleichwirkende Teile und Strukturen sind in beiden Fällen mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
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Eine Abrichtrolle 1 ist zum Abrichten einer nicht dargestellten profilierten Schleifscheibe vorgesehen. Beim Profil der abzurichtenden Schleifscheibe handelt es sich nicht um ein Gewindeprofil.
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Eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 2 gekennzeichnete Gewindestruktur der Abrichtrolle 1 umfasst zwei Gewindeabschnitte 3, 4, welche durch einen Mittelabschnitt 5 voneinander getrennt sind. Ein Anschlussabschnitt der Abrichtrolle 1 ist mit dem Bezugszeichen 6 gekennzeichnet. In den Gewindeabschnitten 3, 4 befindet sich jeweils ein Bearbeitungsband 7, 8, welches eine Schraubenlinie beschreibt. Jedes Bearbeitungsband 7, 8 ist hergestellt, indem zunächst eine Nut in dem betreffenden Gewindeabschnitt 3, 4 erzeugt wird und anschließend Naturdiamant in Metallbindung in die jeweilige Nut eingebracht wird. Die Breite der Nut, welche mit der Breite des Bearbeitungsbandes 7, 8 identisch ist, beträgt in den Ausführungsbeispielen 1,0 bis 1,2 mm. Die Gewindesteigung des Bearbeitungsbandes 7, 8 beträgt 4,5 bis 5,0 mm. Die Drehzahlen der Abrichtrolle 1 sowie der damit abzurichtenden Schleifscheibe werden beim Abrichtvorgang derart eingestellt, dass sich ein Überdeckungsgrad von 5 bis 8 ergibt. Der im Mittelabschnitt 5 zu messende Durchmesser der Abrichtrolle 1 beträgt in beiden Ausführungsbeispielen 125 mm. Die mit der Abrichtrolle 1 abgerichtete Schleifscheibe ist zur Bearbeitung von Lagerringen zweireihiger Wälzlager vorgesehen.
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Entsprechend der Profilierung der abzurichtenden Schleifscheibe sind die beiden Gewindeabschnitte 3, 4, in Längsrichtung der Mittelachse der Abrichtrolle 1 gemessen, unterschiedlich lang. Die abzurichtende Schleifscheibe entsprechend der Abrichtrolle 1 eine unsymmetrische Profilierung auf.
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Im Ausführungsbeispiel nach den 1 und 2 sind die beiden Bearbeitungsbänder 7, 8, welche sich im Gewindeabschnitt 3 beziehungsweise im Gewindeabschnitt 4 befinden, in Form gleichgerichteter Gewinde, im vorliegenden Fall Rechtsgewinde, ausgebildet. Das Ausführungsbeispiel nach den 3 und 4 unterscheidet sich hiervon dadurch, dass das Bearbeitungsband 7 im Gewindeabschnitt 3 als Rechtsgewinde ausgebildet ist, wogegen das Bearbeitungsband 8 im Gewindeabschnitt 4 als Linksgewinde ausgebildet ist. Die Rotationsrichtungen von Abrichtrolle 1 und zugehöriger Schleifscheibe werden in diesem Fall derart gewählt, dass beim Abrichtvorgang freigesetzte Partikel stets nach außen, das heißt in Richtung zu den Stirnseiten der Abrichtrolle sowie der Schleifscheibe, gefördert werden.
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Verschiebungen in Axialrichtung während des Abrichtvorgangs sind weder beim Ausführungsbeispiel nach den 1 und 2 noch beim Ausführungsbeispiel nach den 3 und 4 vorgesehen. In beiden Fällen handelt es sich bei der abzurichtenden Schleifscheibe um eine CBN-Schleifscheibe. Die nur partiell, nämlich in Form der schraubenförmig gewundenen Bearbeitungsbänder 7, 8, mit Diamant bestückte Abrichtrolle 1 ermöglicht eine Bearbeitung der Schleifscheibe unter Vermeidung von zu starker Abstumpfung, Schleifbrand oder anderen Oberflächenbeschädigungen. Hierbei kann der Überdeckungsgrad auf einfache Weise durch Variation des Drehzahlverhältnisses zwischen Abrichtrolle 1 und Schleifscheibe eingestellt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Abrichtrolle
- 2
- Gewindestruktur, profilierte Oberfläche
- 3
- Gewindeabschnitt
- 4
- Gewindeabschnitt
- 5
- Mittelabschnitt
- 6
- Anschlussabschnitt
- 7
- Bearbeitungsband
- 8
- Bearbeitungsband
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0485339 B1 [0002]
- DE 3531044 A1 [0003]
