DE1879554U - Sich selbst aufschaerfender schleifkoerper. - Google Patents

Description

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Alfred Ernst Prager [-j^;_ ^^J ' UJU*' ü. J.

Topfscheiben, Schleifringe, Segmente, sowie die am Umfang arbeitenden, keramisch gebundenen Schleifscheiben schärfen sich nicht selbst auf, sondern das abgestumpfte Korn muß, unter Verwendung eines, für den jeweilig benutzten Schleifkörper geeigneten Abrichters, durch Abrichten entfernt werden, damit eine Lage neuer, scharfer Körner für den nächsten Einsatz freigelegt wird.

Obwohl Schleifscheiben und Schleifkörper vorwiegend aus Sehneidkörnern bestehen, deren Anzahl bei größeren Stücken sehr groß ist, so stehen doch nur eine kleine Anzahl davon für den Schleiffall zur Verfügung und zwar nur soviel, wie sich jeweils am Umfang, oder an der Schleiffläche befinden und mit ihrer Schneidspitze oder Schneidkante in diese hineinragen.

Es ist zu berücksichtigen, daß die Kanten und Schneidspitzen der Körner nicht in einer Ebene liegen, sondern daß sieh der größere Teil unter dieser Ebene befindet, mit der Folge, daß nur ein kleiner Teil der an der Schleiffläche befindlichen Körner bei der Schleifperiode, das heißt, beim Schleifen nach dem Abrichten bis zum nächsten Abrichten, zum Einsatz kommt. Das zeigt aber, daß das Stumpfsein einer nur kleinen Anzahl der an der Schleiffläche befindliehen und im Einsatz gewesenen Sehneidkörner das weitere Schleifen unmöglich macht.

Wird ferner berücksichtigt, daß der Abrieb der Kornspitzen während der Schleifperiode nur 2 bis 3 Hundertstel-Millimeter beträgt, so ist zu erkennen, daß alle Körner, die mit ihren Sehneidkanten um diesen Wert unter der Ebene liegen, während der Sehleifperiode nicht zum Einsatz kommen.

Beim nun folgenden Abrichten der Seheibe oder des Schleifkörpers werden diese Körner mit den stumpfen entfernt, obwohl sie noch garnicht im Einsatz waren. Bei diesem Vorgang wird die lage Korn, ob im Einsatz gewesen und stumpf, oder nicht zum Einsatz gekommen und noch scharf, abgehoben. Denn beim Abrichten ist der Verlust der Schleifscheibe und des Schleifkörpers bedeutend größer als beim Schleifen. Der Verlust richtet sich nach der darin befindlichen Korngröße. Er dürfte beim Korn 60, das beim Rundschleifen häufig Verwendung findet, der Größe dieses Korns entsprechend, etwa 3 Zehntel-Millimeter betragen. Also:

Verlust der Scheibe durch Schleifen = 3 Hundertstel-Millimeter, Verlust der Seheibe durch Abrichten = 3 Zehntel-Millimeter.

fred Ernst Prager (il)

Beuel a.Rhein

Beim Schleifen mit einem Schleifkörper mit nur einer Korngröße, d.h. ohne Beimischung von feinerem Korn, gibt es keine Selbstaufschärfung, weil alle an der Schleiffläche befindlichen und zum Einsatz kommenden Schleifkörner sich gleichmäßig abstumpfen, wobei der Schleifdruck immer größer, die Yerspanung jedoch immer geringer wird und zwar bis zu dem Grade, wo jede Verspanung aufhört, weil die gesamte Schleiffläche mit stumpfen Körnern übersät ist. Es muß nun durch Abrichten entfernt werden.

Aber auch Schleifkörper aus Mischkorn, d.h. aus einer Mischung von Korn verschiedener Größen, kann man nicht zur Selbstaufsehärfung bringen, weil
entweder

ο das feinere Korn, entsprechend der !Festigkeit der Bindung, dem Schleifdruck nicht standhält und vorzeitig ausbricht. In diesem lalle wird die Anzahl der in der Schleiffläche befindlichen Schneidkörner, durch das Ausbrechen des kleineren Korns, stark herabgesetzt. Dadurch wird der Schleifkörper geschwächt und seine Leistung und Lebensdauer stark gemindert, denn die noch vorhandenen, von der Bindung gehaltenen Körner werden entsprechend mehr belastet und darum schneller stumpf, sie verspanen nur noch unter Anwendung stärksten Schleifdruckes, sodaß nur ihre Entfernung durch Abrichten die Werkstücke vor Beschädigung, oder sogar vor der Zerstörung bewahren kann,

oder

ο das feinere Korn wird von der Bindung gehalten, dann flacht es sich mit dem Größeren ab und beides muß durch Abrichten entfernt werden, weil auch in diesem Falle der Schleifdruck immer größer, die Yerspanung jedoch geringer wird, wobei die Gefahr des Yerbrennens der Werkstücke nur durch Entfernen der stumpfen Körner durch Abrichten beseitigt werden kann.

Auch die Auswahl weicherer Schleifscheiben und Schleifkörper, d.h. deren Bindung weniger Widerstandskraft besitzt, bringt die Selbstaufsehärfung nicht, weil es praktisch nicht möglich ist, die Bindung so genau herzustellen, daß sie allen, die Haltefähigkeit der Bindung beeinflussenden Faktoren standhält, wie Korngröße, Umfangsgeschwindigkeit in mtr/s, Materialbeschaffenheit in Bezug auf Legierung und Härte, der zur Anwendung kommende Schleifdruck, der abhängig ist von der Beschaffenheit des Materials

Alfred Ernst Prager (III)

Beuel a.Rhein

und des im Eingriff befindlichen Korns, ob scharf, -weniger scharf, ob stumpf, ob hartes, ob weiches Korn, ob zähes oder splitterfähiges Korn sich in dem Schleifkörper befindet und, in welchem Verhältnis der Flächeninhalt Schleifmittel zum Flächeninhalt Werkstück steht.

Wenn es auch möglich wäre, die Bindung diesen Anforderungen entsprechend herzustellen, so würde doch die geringste Veränderung dieser Faktoren die Selbst auf schärfung stören und zunichte"'machen.

Zwei dieser Faktoren verändern sich fortlaufend. Und zwar: der Schleifdruck vom Schleifen mit scharfem Korn nach dem Abrichten, bis zum Schleifen mit stumpfem Korn vor dem Abrichten, sowie das Verhältnis Flächeninhalt Schleifmittel zum Flächeninhalt Werkstück, d.h. ob mit neuer oder mit mehr oder weniger verbrauchter Schleifscheibe geschliffen wird.

Man fertigt und verwendet darum Schleifscheiben und Schleifkörper mit einer solch widerstandsfähigen Bindung, die das Korn beim Schleifen festhält. Würde die Bindung weicher gewählt, so könnte sie dem Schleifdruck nicht standhalten, es fände ein sprudelndes Ausbrechen von wenig ausgewertetem Korn statt, die Maßhaltigkeit der zu schleifenden Werkstücke wäre nicht mehr zu erreichen, der Schleifkörper wäre unbrauchbar.

Aus diesen Gründen gibt es in der Praxis keine Selbstaufschärfung keramisch gebundener Schleifkörper. Es findet immer ein fortlaufender Wechsel zwischen Schleifen und Abrichten statt. Fur hierdurch wird das Schleifen erst möglich.

Da beim Schleifen auf Präzisions-Sehleifmasehinen die Schleifkörper nur zu einem kleinen Teil durch den Schleifvorgang selbst verbraucht werden, während der größte Teil desselben durch das Abrichten verloren geht, ist die Schaffung "sich selbst aufschärfender Schleifkörper" als großer technischer Fortsehritt zu werten, denn ihre Lebensdauer müßte das Mehrfach der bisher gebräuchlichen Schleifkörper betragen. Außerdem würden die teuren Diamanten und Abrichtwerkzeuge eingespart und durch das Abrichten entstehende Leerlaufzeiten würden fortfallen.

Außer keramisch gebundenen Sohleifkörpern können aber auch alle Schleifkörper mit sonstigen Bindungen erfindungsgemäß hergestellt werden.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung von Schleifkorn könnte, beispielsweise, die Selbstaufschärfung bakelitgebundener Schleifkörper wesentlich verbessert und gesichert werden.

Alfred Ernst Prager (IY) Beuel a»Rhein ^

Die Erfindung soll den "sich selbst aufsehärfenden Schleifkörper" schaffen und den Weg zu seiner Herstellung zeigen.

Folgende Gedanken "bilden die Grundlage für den Aufbau desselben:

Unter Selbstaufschärfung von Schleifkörpern kann entweder

ο die langsam vorsichgehende Abnutzung der zum Einsatz kommenden Sehneidkörner verstanden werden, wodurch sich das Entfernen von stumpfen Körnern durch Abrichten erübrigt, sodaß die Körner sich vollständig abnutzen und somit restlos verwertet werden,

ο die Schneidkörner werden, wenn sie abgestumpft sind und die größtmöglichste Abflachung erreicht haben, durch den Schleifdruck aus der Bindung gedruckt, sodaß neue, scharfe Körner für den Einsatz frei werden.

Beide Möglichkeiten sind theoretisch denkbar, wobei die Erste als die Bessere gelten könnte.

In der Praxis versagen beide theoretischen Annahmen jedoch vollkommen. Der G-rund hierfür wurde bereits dargelegt.

Die Erfindung geht nun einen neuen Weg, indem die aufgezeigten Möglichkeiten der Selbstaufschärfung von Schleifkörpern miteinander verbunden werden.

Ein Schleifkörper wird bei seiner Herstellung derart in Segmenten aufgeteilt, daß derselbe, beispielsweise, 16 Segmente erhält. (1) Diese Segmente sind, ebenfalls beispielsweise, in 2 Gruppen eingeteilt. In jeder Gruppe wird Korn einer bestimmten Größe eingelagert. Die Anordnung kann erfolgen, indem im ersten Segment Korn 30 und im zweiten Korn 46 eingelagert wird. (2) Im dritten und den folgenden wiederholt sich diese Reihenfolge, sodaß sich in diesem Schleifkörper 2 Korngrößen in achtmaliger Wiederholung befinden.

Es können auch alle anderen Korngrößen zur Einlagerung gebracht werden. Auch die Aufteilung in mehr oder weniger Segmente, sowie die Einlagerung von mehr als 2 Korngrößen ist möglich. Durch diese Anordnung bilden sieh, bedingt durch die verschiedenen Korngrößen, winzige Stufen auf der Schleiffläche. (3) Da die Schneidkörner beim Schleifen immer nur einige Hundertstel-Millimeter in das Material eindringen, genügen sie, einen stetigen Wechsel der Eingriffsflächen zu erreichen.

Alfred Ernst Prager (T)

Beuel a. Ehe in

Die genannten Stufen entstehen beim Abrichten des Schleifkörpers nach dem Einbau in die Schleifmaschine, sowie beim Schleifen durch den sich unterschiedlich auswirkenden Sehleifdruck, bedingt durch die verschiedenen Korngrößen und verschiedene Bindungsarten. Das Korn mit dem größten Volumen ergibt die tiefste Stufe auf der Schleiffläche, das feinere die höheren Stufen. Beim Schleifen kommen zuerst die acht Segmente mit dem feineren Korn zum Eingriff. Durch die Stufen ist die Angriffsfähigkeit der Körner gut. Sie nutzen sich schnell ab, weil nur ein Teil des Schleifkörpers im Einsatz ist. Der ebenfalls schnell steigende Schleifdruck drückt die nicht ganz verbrauchten, aber schon stark abgeflachten und darum nicht mehr sehneidfähigen Körner, aus der Bindung. Nun fallen diese Segmente beim Schleifen aus, weil ihre Ebene unter die des gröberen Korns abgesunken ist. Es kommt nun die zweite Stufe des gröberen Korns zum Einsatz. Auch bei dieser wiederholt sich der Vorgang, sodaß ein Wechsel im Einsatz der Segmente erreicht wird. Auf dem einzelnen Segment geht das folgende vor sich:

Die Körner an den Schneidkanten, die in der Drehrichtung liegen und darum am stärksten belastet werden, nutzen sich schnell ab. Entspricht ihre Abnutzung dem Maß der erfolgten Zustellung, so fallen sie beim Schleifen aus und die nächstsitzenden Körner treten an ihre Stelle. Dieser Vorgang wiederholt sich, bis alle Körner des Segments abgenutzt sind. Es hat nun keine Berührung mehr mit dem Werkstück. Das nächste Segment übernimmt jetzt die Verspanung.

Der geschilderte Ablauf kann durch die entsprechende Herstellung der Bindungen gesichert werden. Denn, im Gegensatz zu den bisher verwendeten Schleifkörpern, bei deren Herstellung nur eine Bindung zur Anwendung kommt, können bei dem Erfindungsgegenstand so viel verschiedene Bindungen eingeschaltet werden, wie Korngrößen in dem Schleifkörper eingelagert sind. Es besteht somit die Möglichkeit, diese Bindungen mehr oder weniger widerstandsfähig herzustellen und sie dem jeweiligen Schleiffall anzupassen.

Außerdem können die Segmente, entsprechend des zu schleifenden Materials, in unterschiedlichen Breiten hergestellt werden.

Damit ist die Selbstaufschärfung der Schleifkörper erreichbar, weil durch diese Anordnungen ein geregeltes Abnutzen der Schleifkörner herbeigeführt und weil durch die planmäßig hergestellten und eingesetzten Bindungen das Ausbrechen der stumpfen Schleifkörner ermöglicht wird.

Alfred Ernst Prager (VI)- J Beuel a«Ehein ; ■ £

Auf der Zeichnung ist der Schleifkörper in einer beispielsweisen Ausführungsform dargestellt. Eine Draufsicht zeigt die Anordnung
von 16 Segmenten in zwei Korngrößen, während die Schnittzeichnung die sich bildenden Stufen erkennen läßt.

Weil der Erfindungsgegenstand auch in Ringform und als Segment-Schleifkörper herstellbar ist, wurde die Zeichnung eines Sehleifkörpers in Singform mit 16 Segmenten und zwei Korngrößen und eine .Zeichnung, die einen Segment-Schleifkörper mit drei Korngrößen
zeigt, zur Ansicht beigelegt.

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