DE1093692B - Schneidwerkzeug, insbesondere zum Abrichten von Schleifscheiben - Google Patents

Schneidwerkzeug, insbesondere zum Abrichten von Schleifscheiben

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DE1093692B
DE1093692B DEL24683A DEL0024683A DE1093692B DE 1093692 B DE1093692 B DE 1093692B DE L24683 A DEL24683 A DE L24683A DE L0024683 A DEL0024683 A DE L0024683A DE 1093692 B DE1093692 B DE 1093692B
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B53/00Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
    • B24B53/12Dressing tools; Holders therefor

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Description

  • Schneidwerkzeug, insbesondere zum Abrichten von Schleifscheiben Die Erfindung betrifft Schneidwerkzeuge, insbesondere zum Abrichten von Schleifscheiben, mit metallischer Tragplatte und damit metallisch verbundenen parallelen Schichten von Diamantkörnern in metallischer Bindung.
  • Es ist bereits vorgeschlagen worden, Schleif- und Schneidwerkzeuge, bestehend aus einem Träger mit beidseitigem Belag von Diamantkörnern od. dgl., dadurch herzustellen, daß die Körner auf eine mit Rillen oder anderen Vertiefungen versehene Metallplatte gelegt und durch galvanischen Niederschlag miteinander verbunden werden. Eine derartige Ausbildung eines Schneidwerkzeuges hat jedoch zur Folge, daß die Seitenflächen des Schneidwerkzeuges unterschiedliche Festigkeit aufweisen. Es ist insbesondere bei hoher Beanspruchung zu befürchten, daß auf der der Metallplatte abgelegenen Seite Teile des Schneidwerkzeuges herausbrechen, bevor sie im Betrieb weit genug abgenutzt sind.
  • Es sind auch Schneid- und Abrichtwerkzeuge bekannt, bei denen einzelne Diamantkörner so miteinander verbunden sind, daß sie einen Pfropfen mit kleiner Außenfläche ergeben, der zum Abrichten in axialer Richtung am Außenumfang einer Schleifscheibe entlanggeführt werden kann. Die Angriffsmöglichkeiten an der Schleifscheibe sind jedoch bei einem derartigen Werkzeug so gering, daß die Schleifscheibe nicht in kürzester Zeit maßhaltig abgerichtet und geschärft werden kann.
  • Weiter sind Handabrichter als Vielkornabrichter ausgebildet worden, die nur auf der äußeren breiten Arbeitsfläche mit Diamanten versehen sind. Hierbei hängt die Wirkung sehr stark von der Form der eingesetzten Diamanten ab. Sobald die Diamantspitzen abgenutzt sind, läßt sich das Werkzeug nicht mehr verwenden. Auch liegen hier die Diamantkörner in einer zur abziehenden Schleifoberfläche im wesentlichen parallelen Schicht, die sich infolge ihrer begrenzten Stärke innerhalb verhältnismäßig kurzer Zeit abgenutzt hat.
  • Um den Nachteilen der bekannten Schneidwerkzeuge, insbesondere der für das Abrichten von Schleifscheiben verwendbaren Schneidwerkzeuge, zu begegnen, wird bei Schneidwerkzeugen mit metallischer Tragplatte und mit damit metallisch verbundenen, parallelen Schichten von Diamantkörnern in metallischer Bindung erfindungsgemäß die metallische Bindung in an sich bekannter Weise durch Sintern gewonnen, und beiderseits der metallisch gebundenen Diamanten werden Metallplatten vorgesehen. Durch diese Ausbildung ist es möglich, die von Diamanten durchsetzten Schichten dünn zu halten und ihnen dennoch eine größere Festigkeit zu geben, da die dünne Sinterschicht zwischen den schützenden Metallplatten liegt. Die Metallplatten erlauben außerdem eine bequeme Handhabung des Schneidwerkzeuges, lyeispielsweise zum Einspannen in Werkzeughalter.
  • Zweckmäßig werden die in gesinterter Bindung vorhandenen Diamantschichten in an sich bekannter Weise durch Sintern oder Löten mit den seitlichen Metallplatten verbunden.
  • Zur Erläuterung des Erfindungsgedankens werden nachfolgend drei Ausführungsbeispiele an Hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht einer mit Diamanten versehenen Platte in Arbeitsstellung, Fig. 2 die Ansicht der Platte nach Fig. 1 und ihre Befestigung, von oben gesehen.
  • Fig. 3 einen Längsschnitt durch die gleiche Platte, Fig. 4 die Seitenansicht einer mit Diamanten versehenen Scheibe in Arbeitsstellung, Fig. 5 die Ansicht der Scheibe nach Fig. 4 und ihre Befestigung, von oben gesehen, Fig. 6 einen Querschnitt durch die gleiche Scheibe längs eines Durchmessers, Fig. 7 die Ansicht eines mit Diamanten versehenen Werkzeuges, das in einem einzigen Stück in Form eines einfachen Stabes ausgeführt ist, von oben gesehen, Fig. 8 einen Schnitt durch ein mit quadratischem Querschnitt ausgeführtes Werkzeug, in der Schnittebene VIII-VIII der Fig. 7 gesehen, und Fig.9 einen Schnitt durch ein mit rundem Querschnitt ausgeführtes Werkzeug, in der Schnittebene VIII-VIII der Fig. 7 gesehen.
  • Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte, mit Diamanten versehene Platte besteht aus einer annähernd rechteckig geformten Tafel, die mit einer dünnen, ebenen, mit Diamanten bestückten Sinterschicht 1 versehen ist, die aus bekannten Werkstoffen besteht und in der eine oder mehrere Schichten 2 parallel zueinander angeordneter Diamantkörner enthalten sind. Diese dünne, mit Diamanten versehene Schicht 1 wird auf ihren seitlichen Flächen von Lamellen 3 aus festem Werkstoff, z. B. vorzugsweise aus Stähl, und mit beliebiger Form und Stärke gehalten und geschützt.
  • Die mit Diamanten versehene Schicht kann in an sich bekannter Weise zwischen ihren seitlichen Lamellen gefrittet oder gesintert werden; die Befestigung der seitlichen Lamellen mit der mit Diamanten versehenen, ausgehärteten oder gesinterten Schicht kann auch nachträglich in an sich bekannter Weise durch Lötung oder in anderer Weise vorgenommen werden.
  • Es muß hervorgehoben werden, daß die Schicht oder die Schichten aus Diamantkörnern nur in dem aktiven Teil der zur Benutzung während der Bearbeitung bestimmten Platte eingelagert sind. Die richtigen Abmessungen des aktiven Teiles, nach Länge und Breite, gewährleisten eine ausreichende Lebensdauer. Dieser aktive Teil der Platte endet in einer gewissen Entfernung von den Mitteln zur Befestigung der genannten Platten in ihrer Halterung, wie deutlich aus den Fig. 2 und 3 hervorgeht.
  • Da die mit Diamanten versehene Platte fest in der Halterung angebracht ist, stellt das Ganze ein neues Werkzeug für das Abziehen von Schleifsteinen und für dementsprechende Arbeiten dar. Die Verbindung der mit Diamanten versehenen Platte mit einer zugehörigen Halterung kann in irgendeiner beliebigen grundsätzlich bekannten Weise vorgenommen werden; beispielsweise kann der hintere Teil der Platte auf die Halterung angelötet oder angeschweißt werden, oder das Ganze kann in einem einzigen Stück ausgeführt werden. Es ist aber vorteilhafter, die mit Diamanten versehene Platte abnehmbar zu befestigen, wie es auf der Zeichnung in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist.
  • Zu diesem Zweck ist der hintere Teil der genannten Platten, der ihrem wirksamen Teil 7 gegenüberliegt, in zwei runden Öffnungen durchbohrt, die die Aufgabe haben, zwei quer hindurchgesteckte Bolzen aufzunehinen, die die Befestigung der Platten auf der Halterung möglich machen. Die Halterung besteht aus einer rechteckigen Klemme, die aus einer Winkelkonsole 5 gebildet wird, auf die eine Platte 6 angepaßt ist; zwischen die Winkelkonsole 5 und die Platte 6 ist die mit Diamanten versehene Platte 1, 3 mittels zweier Bolzen 7 eingespannt. Der Rücken der Winkelkonsole 5 trägt einen zylindrischen Stab 8, der eine Einstellung und Befestigung des Ganzen in einem Werkzeugträger der Abziehvorrichtung gestattet.
  • Auf dem Werkzeugträger, wie er oben beschrieben wurde, ist die mit Diamanten versehene Platte 1, 3 befestigt und wird gegen die abzuziehende Arbeitsfläche der Schleifscheibe 9 geführt, wie Fig. 1 zeigt.
  • Die mit Diamanten versehene Platte nutzt sich im Laufe ihres Einsatzes ab, wie die gestrichelten Linien 10, 10' und 10" am Umfang der Schleifscheibe 9 in Fig. 1 andeuten.
  • Die Arbeitsfläche des Schleifsteines wird, wie in der Einleitung ausgeführt, praktisch durch ein einziges der in die Einbettung, die die mit Diamanten versehene Platte bildet, eingelagerten Diamantkörner angegriffen; und es ist genau dieses am weitesten vorspringende Diamantkorn, daß die gewünschte Abzieharbeit ausführt. Sobald es abgenutzt oder aus dem Bindemittel, das es hält, herausgebrochen ist, kommt ein anderer, in der gleichen Ebene liegender Diamant an seiner Stelle zur Wirkung, und es geht so weiter bis zur vollständigen Abnutzung des wirksamen, mit Diamanten versehenen Teiles der Platte 1, 3. Wenn es mit Rücksicht auf die Arbeit als vorteilhaft angesehen wird, zwischen dem wirksamen Ende der Platte und der Oberfläche des Schleifsteines einen weniger großen Kontakt zu haben, genügt es, die Halterung mit der Platte um 180° um ihre Befestigungsachse zu drehen.
  • In einer anderen, sehr vorteilhaften Ausführungsform ist die mit Diamanten versehene Platte nicht angenähert rechteckig, wie bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform, sondern weist statt dessen die Form einer teilweise polygonalen Scheibe auf (s. Fig. 4 und 5).
  • Die mit Diamanten versehene Scheibe 101 besitzt eine oder mehrere Schichten aus Diamantkörnern 102; die abgebildete Ausführungsform weist nur eine einzige Schicht auf. So wie in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist die Schicht oder sind die Schichten von Diamantkörnern nur in den wirksamen Teil der mit Diamanten versehenen Schicht eingelagert und enden in einiger Entfernung von der Mitte dieser Scheibe, wie in Fig. 4 durch eine gestrichelte Linie 110 dargestellt ist und wie es aus der Fig. 6 zu ersehen ist.
  • Die dünne, mit Diamanten versehene Schicht 101 wird durch Scheiben 103 beliebiger Stärke gehalten und geschützt; die Scheiben 103 werden aus starkem Werkstoff, z. B. vorzugsweise aus Stahl, hergestellt; ihre Stärke entspricht der der mit Diamanten versehenen Platte 101. Die Befestigung der mit Diamanten versehenen Platte 101 an den seitlichen Scheiben 103 wird durch eines der im Laufe der Beschreibung der ersten Ausführungsform angegebenen Mittel erzielt.
  • Die mit Diamanten versehene Scheibe 101, 103 weist in ihrer Mitte eine Öffnung 104 auf, deren Querschnitt rund oder polygonal, wie etwa hexagonal, oktogonal od. dgl. ist.
  • Die mit Diamanten versehenen Scheiben nach der Erfindung müssen in einer Halterung oder einer Vorrichtung, die während des Arbeitens ihre Drehung verhindert, untergebracht und befestigt werden, damit sie wie die oben beschriebenen, mit Diamanten versehenen Platten verwendet werden können, d. h. in einer gegenüber der Fläche des Schleifsteines feststehenden Lage.
  • Nach den Fig. 4 und 5 besteht die Halterung aus einer Klemme, die aus einem Winkelstück 105 und einer ebenen Platte 106 gebildet ist, und die mittels eines Bolzens 107 zusammengehalten werden. Die Rückseite des Winkelstücks 105 trägt einen zylindrischen Stab 108, der in dem Werkzeugträger der Abziehvorrichtung eingestellt und befestigt werden kann. Die Scheibe 101, 103 wird zwischen die Arme 105 und 106 eingesetzt und an dieser Stelle mit Hilfe einer Schraube 107' befestigt, die durch die zu diesem Zweck in der Nähe des freien Endes der Klemmstücke 105, 106 gebohrten Öffnungen gesteckt wird. Durch das Anziehen der Schraube wird die Scheibe 101, 103 in ihrer Halterung starr gehalten.
  • Um zu verhindern, daß sich die Scheibe während ihrer Benutzung drehen kann, kann sie in beliebiger Weise festgehalten werden; sie kann beispielsweise mit einer in ihrer Mitte gelegenen polygonalen Öffnung versehen werden und steht dann mit einer Schraube 107' im Eingriff, deren Schaft den gleichen Querschnitt aufweist. Nach Abnutzung eines auf den abzuziehenden Schleifstein wirkenden Teiles der genannten Scheibe kann diese dann in ihrer Halterung um 1%s oder 1;8 des Umfanges gedreht werden, wie in Fig. 4 durch die Linien 111 und 111' angegeben ist, und bietet auf diese Weise der Oberfläche des abzuziehenden Schleifsteines einen neuen wirksamen Teil der Scheibe dar, bis der mit Diamanten versehene Teil in den zulässigen Grenzen vollständig abgenutzt ist.
  • Die Fig. 7 bis 9 zeigen eine Ausführungsform eines mit Diamanten versehenen Werkzeuges nach der Erfindung, das in der Form eines einfachen Stabes 209 in einem einzigen Stück ausgeführt ist. Diese Ausführungsform kann sich aus besonderen technischen Bedingungen ergeben, beispielsweise dann, wenn der Raum zwischen dem Werkzeugträger und der Oberfläche des Schleifsteines begrenzt ist.
  • In diesem Fall ist die dünne, ebene, mit Diamanten versehene Schicht 201 in einem in Längsrichtung liegenden Einschnitt metallisch mit den beiderseitigen Einschnittwandungen verbunden, und zwar an dem einen Ende des Stabes und auf einem Teil der Länge desselben. Der Querschnitt eines solchen stabförmigen Werkzeuges kann rechteckig, quadratisch, rund oder anders sein (vgl. die Fig. 8 und 9). Mit Rücksicht auf seine Verwendung wird ein solches mit Diamanten versehenes, stabförmiges Werkzeug in dem Werkzeugträger der Abziehvorrichtung derart eingestellt und befestigt, daß sich die mit Diamanten versehene Einlage in einer gegenüber der zu behandelnden Oberfläche schneidenden Stellung befindet. Die Stärke der Seitenflächen an dem wirksamen Ende des Stabes kann übrigens jederzeit in dem 2-Iaße, in dem sich dieses Ende abnutzt, verringert werden, wie in Fig. 7 mit den gestrichelten Linien 204 angegeben ist.
  • Die Seitenteile dieser mit Diamanten versehenen Platten und Scheiben haben die Aufgabe, diesen Scheiben und Platten während der Arbeit die notwendige Festigkeit und Starrheit zu geben; dies ist erforderlich, weil die genannten Platten und Scheiben infolge des bearbeitenden Hinüberstreichens über die Oberfläche des Schleifsteines beträchtlichen seitlichen Kräften unterworfen sind. Der gewählte Werkstoff zur Bildung dieser seitlichen Teile soll also fest sein, um seiner Aufgabe zu genügen; er wird vorzugsweise Stahl sein.
  • Dank dieser Seitenteile ist es möglich, die technische Gestaltung des Abrichtgeräts so auszuführen, daß eine verhältnismäßig sehr dünne, mit Diamanten versehene Bettungsschicht, die festliegende Diamantkörner in einer bestimmten Ebene enthält, praktisch verwendet werden kann.
  • Die Stärke der dünnen, ebenen, mit Diamanten versehenen Einbettungsschicht, die aus einem bekannten Werkstoff hergestellt wird, hängt von der Größe der verwendeten Diamantkörner ab, die den Eigenschaften des abzuziehenden Schleifsteines entsprechen soll. Die dünne, mit Diamanten versehene Schicht kann mit Diamantkörnern versehen werden, die alle in einer einzigen Ebene angeordnet sind. Diese Lösung kann theoretisch für gewisse, besondere Anwendungsfälle als eine ideale Lösung angesehen werden. Praktisch würde es aber so sein, daß die in dieser Weise, also in einer einzigen Ebene, angeordneten Diamantkörner angegriffen und infolge des seitlichen Schiebens auf dem Schleifstein an ihren beiden Seiten bis zu einem gewissen Punkt gelöst werden; sie können vorzeitig aus dem Bindemittel heraustreten. Es ist daher vorteilhafter, daß die dünne, mit Diamanten versehene Schicht wenigstens zwei Diamantkörnerschichten aufweist, die parallel nebeneinander angeordnet sind; diese Anordnung besitzt einen viel größeren Abnutzungswiderstand. Zwecks sicherer Verbindung mit den seitlichen Schutzteilen sowie zwecks einwandfreier Festlegung der Diamantkörner in dem zugehörigen Bindemittel der mit Diamanten versehenen Schicht wird die Herstellung dieser mit Diamanten versehenen Platten und Scheiben so ausgeführt, daß die dünne Schicht der mit Diamanten versehenen, erstarrten Einlage zwischen den Seitenteilen gefrittet oder gesintert wird oder daß diese außenliegenden Seitenteile angelötet oder auf sonstige Weise befestigt werden.
  • Die äußeren Abmessungen der mit Diamanten versehenen Platten und Scheiben, wie sie oben beschrieben wurden, sowie ihre geometrische Form und die Wahl der Größe der Diamantkörner und deren Konzentration in der mit Diamanten versehenen Schicht können je nach den Erfordernissen der Verwendungsart oder nach den technischen Bedingungen der auszuführenden Arbeit abgewandelt werden.
  • Es wird bemerkt, daß die Anwesenheit der metallischen Seitenteile auf den mit Diamanten versehenen Platten und Scheiben beim Abziehen der Schleifsteine nicht stört. Tatsächlich wird am Anfang jedes arbeitenden Vorbeiganges eine dünne, dem zum Abziehen aufgewendeten Druck entsprechende Schicht durch die Oberfläche des Schleifsteines abgenommen, bevor dies von den Diamantkörnern berührt wird. Trotzdem trägt die abgezogene Oberfläche des Schleifsteines keine Spuren oder Krusten des Metalls.
  • Die Verwendung der oben beschriebenen, mit Diamanten versehenen Platten und Scheiben für das Abziehen von Schleifscheiben bietet mehrere technische und praktische Vorteile, die mit den bisher bekannten Werkzeugen mit Diamanteinlagen und Diamantsätzen nicht möglich waren. Der hervorstechendste Vorteil besteht in der Tatsache, daß es die beschriebenen, den Aufbau betreffenden Merkmale dieser mit Diamanten versehenen Platten und Scheiben möglich machen, daß die Diamantkörner der dünnen, ebenen Schicht im Innern von mit der Einlage versehenen und in Schneidstellung gegenüber dem zu bearbeitenden Schleifstein gestellten Werkzeuge je nach ihrer Körnung immer die gewünschte Schneidwirkung auf der Oberfläche des Schleifsteins ausüben, und daß diese Arbeitsbedingungen stetig und gleichmäßig während der ganzen Zeit und bei jeder Anwendung dieser mit Diamanten versehenen Scheiben bis zur Abnutzung des mit Diamanten versehenen Teiles aufrechterhalten bleiben.
  • Ein sehr bedeutender Vorteil dieser mit Diamanten versehenen Platten und Scheiben besteht darin, daß sie in gleicher Weise und erfolgreich für das Abziehen selbst komplizierter Profilschleifscheiben verwendet werden können, die erfordern, daß die Stärke der mit Diamanten versehenen Schicht genügend dünn gewählt und ausgeführt werden kann, um der durch diese Arbeit geforderten Genauigkeit zu genügen.

Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Schneidwerkzeug, insbesondere zum Abrichten von Schleifscheiben, mit metallischer Tragplatte und damit metallisch verbundenen, parallelen Schichten von Diamantkörnern in metallischer Bindung, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Bindung in an sich bekannter Weise durch Sintern erfolgt und daß beiderseits der metallisch gebundenen Diamanten Metallplatten vorgesehen sind.
  2. 2. Schneidwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Diamantschicht in metallischer, gesinterter Bindung in an sich bekannter Weise durch Sintern oder Löten mit den Seitenteilen verbunden ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 743 204, 870 037; österreichische Patentschriften Nr. 162 120, 164 065; schweizerische Patentschrift Nr. 233 239; französische Patentschrift Nr. 1 124 266; USA.-Patentschriften Nr. 2141 202, 2 404 184, 2 443 370, 2 545 676, 2 581609, 2 662 519.
DEL24683A 1955-04-21 1956-04-21 Schneidwerkzeug, insbesondere zum Abrichten von Schleifscheiben Pending DE1093692B (de)

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