DE1940597B2 - Diamantschleifscheibe. Antn: General Motors Corp., Detroit, Mich. (V.St.A.) - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Diamantschleifscheibe mit metallisch gebundenen Diamantkorn als Umfangsbesatz auf einem Kühlkanäle aufweisenden Scheibenkern.

Derartige Schleifscheiben werden beispielsweise verwendet als Schneidwerkzeuge, Trennscheiben, spanabhebende Scheiben, ebene und kegelige Schmirgelscheiben, Scheiben zum Anfasen von Glas, Innenschleifscheiben für optische Geräte, Steinsägen, Oberflächenschleifscheiben, Einstechschleifscheiben u. dgl.

Eine Diamantschleifscheibe der eingangs genannten Art ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster 1972 811 bekannt. Bei dieser bekannten Schleifscheibe sind am Außenumfang der Scheibe Diamantelemente befestigt, und zu diesen Diamantelementen führen von einem radial innen gelegenen Bereich der Schleifscheibe Kühlkanäle, durch welche Kühlmittel zum Schleifbereich geleitet wird. Infolge der Drehung der Scheibe wird dabei Kühlwasser über diese Kühlwasserkanäle zu den Diamantsegmenlen gedrückt, wodurch diese ständig unter einer reichlichen Wasserkühlung stehen. Das Wasser wird dabei gegen die vor den Diamantsegmenten liegende, einzuschneidende Wand des Werkstückes gedrückt, die dadurch ebenfalls gekühlt wird. Überdies wird durch die sich einstellende Wasserströmung der Schleifschlamm abgeführt. Es erfolgt demgemäß eine unmittelbare Kühlung der Diamantsegmente durch das zugeführte Kühlwasser. Diese ist jedoch vor allem deshalb ungenügend, weil die Wärmemenge, die von den relativ kleinen, dem Kühlmittel unmittelbar ausgesetzten Flächen der zu kühlenden Diamanten auf das Kühlmittel übertragen werden kann, relativ gering ist. Damit wird aber wiederum ein wesentlicher Anteil der entstehenden Wärme in das Scheibeninnere geleitet, und die sich ergebende Erwärmung verkürzt die Lebensdauer der Scheibe und beschränkt ihre Einsatzmöglichkeiten.

Aus der US-Patentschrift 3 369 879 ist eine Schleifscheibe mit einem Metallscheibenkörper bekannt, welcher einen Schleifbereich aufweist, der aus Diamamten besteht, die im Oberflächenbereich des

ίο Körpers eingebettet sind, und unmittelbar unterhalb dessen ein schleifkornfreier Kupferring als Wärmeableitbereich vorgesehen ist. Hauptzweck dieses sich zwischen dem Schleifbereich und dem Stahischeibenkörper befindenden Kupferringes ist es, Radialspan-

nungen innerhalb der Scheibe auszugleichen und der Scheibe insgesamt einen möglichst guten mechanischen Zusammenhalt zu verleihen. Eine besonders wirksame Kühlung der Schleifkörner wird im Betrieb durch diesen Kupferring nicht sichergestellt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schleifscheibe der eingangs angeführten Art zu schaffen, welche trotz einfachem Aufbau auch bei hoher Drehzah! und großer Leistung so wirksam kühlbar ist, daß im Vergleich zu bekannten Schleifscheiben eine wesem-

liehe F.rhöhung der Lebensdauer erreicht werde;; kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zwischen dem Besatz und dein Scheibenkern in bekannter Weise eine metallische Zwischenlage angeordnet ist, die mit groben Poren oder Kanälen kleinen Querschnitts versehen ist.

Durch diese Maßnahmen wird unmittelbar angrenzend an den Schleifbereich ein äußerst wirksamer Kühlbereich erhalten, der eine große Wärmeaustauschfläche besitzt und auf Grund dieser Tatsache geeignet ist, die ihm aus dem Schleifflächenbereich zugeführte Wärmemenge schnell abzuführen. Dies hat wiederum zur Folge, daß einerseits in erwünschter Weise die Wärme aus dem unmittelbaren Schleifbereich abgezogen wird und andererseits verhindert wird, daß diese Wärme die Schleifscheibe insgesamt aufheizt. Die erzielte wirksame Kühlung des Schleifbereiches und die gleichzeitig gewährleistete Unterdrückung der Erwärmung der gesamten Schleifscheibe führen zu einer wesentlichen Erhöhung der Lebensdauer der Schleifscheibe.

Bevorzugte Ausführungsformen der Diamantschleifscheibe nach der Erfindung sind in den Unteransprüchen angeführt.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

F i g. 1 zeigt in radialer Richtung eine Ansicht einer Schleifscheibe gemäß der Erfindung, die in F i g. 2 teilweise geschnitten dargestellt ist;

Fig. 2 ist eine vergrößerte Teilstirnansicht, die den Schnitt längs der Linie2-2 der Fig. 1 zeigt;

F i g. 3 zeigt eine Teilvorderansicht einer anderen Ausführungsform einer Scheibe gemäß der Erfindung in axialer Richtung;

F i g. 4 ist ein Schnitt nach der Linie 4-4 der Fig.3;

Fig. 5 zeigt vergrößert einen Teil des Schnittes derFig. 4;

F i g. 6 zeigt eine teilweise geschnittene perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
Die F i g. 1 und 2 zeigen eine Ausführungsform,

bei der die Schleifscheibe 2 aus dichten Scheiben 6, Schleifscheibe 14 verlaufende Achse gedreht werden, die voneinander durch eine Anzahl von gefalteter» Die Scheibe weist weiterhin eine in der Zeichnung Metallblechen getrennt und mit 4 a, 4 b, 4c und 4d nicht dargestellte Nabe auf. Bevor die Nabe an der bezeichnet sind, besteht. Die Scbeiben 6 sind bei- Scheibe angebracht wird, ist es wünschenswert, den spielsweise durch Lötung mit den gefalteten Blechen 5 Kern 22 der Schleifscheibe zu versteifen. Diese Ververbunden, wodurch zwischen den Blechen radial steifung wird in der Weise erreicht, daß ein Ring mit verlaufende Kanäle kleinen Querschnitts entstehen. einer Breite von etwa 2,5 cm um das Mittelloch der Wie am besten aus F i g. 2 hervorgeht, kann das Me- Scheibe herum mit einer in der Wärme aushärtenden Jallvolumen der Scheibe in radialer Richtung einfach Flüssigkeit unter Ausbildung von Zuführkanälen imdadurch geändert werden, daß die Anzahl der FaI- io prägniert wird.

tungen je Längeneinheit geändert wird, die zwischen Die Schleifscheibe weist eine Arbeitsfläche 20 auf,

den Scheiben 6 angeordnet werden. Das Gesamtge- die aus einem Schleifbesatz 18 aus galvanisch aufge-

wicht der Schleifscheibe, die Festigkeit und die War- brachten Diamanten besteht. Die Teile der Drähte,

meableitungseigenschaften können auf diese Weise die unmittelbar an die Arbeitsfläche 20 angrenzen,

gesteuert werden. 15 dienen als wärmeleitende Teile des Wärmeablei-

Das in unmittelbarer Nachbarschaft des Scheiben- tungsbereichs.

umfangs liegende Metallblech 4 a die.it hierbei als Bei der Ausführungsform nach F i g. 6 ist der Wär-

Hauptschicht zur Wärmeableitung. In den Scheiben 6 meableitungsbereich 26 vollkommen vom Scheiben-

sind radial innen mehrere Löcher 8 vorgesehen, kern 27 der Schleifscheibe 28 getrennt ausgebildet,

durch die während des Betriebes ein Kühlmittel, wie 20 Der Wärmeableituiigsbereich 26 liegt unmittelbar

beispielsweise Wasser, zugeführt werden kann. unterhalb des porösen Schleifbesatzes 30, der die Ar-

Durch die Fliehkraft strömt das Kühlmittel in radia- beitsfläche 29 der Scheibe darstellt. Der Bereich 26

ler Richtung nach außen zum Besatz 12. Die Schei- besteht aus einem offenzelligen. porösen Metall, z.B.

ben 6 begrenzen den Durchfluß des Kühlmittels Nickel.

durch die Schleifscheibe und verhindern den stirnsei- 25 Praktisch wird sämtliche Wärme, die in die

tigen Austritt. Scheibe eintritt, auf der kurzen Entfernung radial in-

Der Scheibenkern 10 der Schleifscheibe kann bei nerhalb der Arbeitsfläche 29 abgeführt,
dieser Ausführungsform von beliebigem Aufbac sein. Der Scheibenkern 27 kann aus einem beliebigen, Der Besatz 12 der Schleifscheibe 2 bildet die Arbeits- ausreichend festen Material bestehen, z. B. aus Mefläche der Schleifscheibe, die aus einem Überzug aus 30 tall, aber auch aus bestimmten Kunststoffen,
galvanisch aufgebrachten Diamanten besteht, wobei Im Scheibenkern 27 befindet sich eine Mehrzahl die Diamanten in dem abgeschiedenen Metall (z. B. von radialen Bohrungen 31, welche die Zuführung Nickel) eingeschlossen bzw. gehaltert sind. Der Be- eines Kühlmittels vom Nabenbereich zum Wärmesatz 12 wird in der Zeichnung als eine besondere ableitungsbereich 26 und damit zur Arbeitsfläche 29 Schicht dargestellt. 35 ermöglichen.

Die F i g. 3,4 und 5 zeigen eine vorzugsweise Aus- Wesentlich ist bei einer Diamantschleifscheibe geführungsform der Erfindung. Bei dieser Ausfüh- maß der Erfindung, daß eine schnelle konduktive rungsform ist die Schleifscheibe 14 aus einer Anzahl Ableitung der Wärme aus den Diamanten über das von Drahtgeflechten 16 aufgebaut. Wie am besten wärmeleitende, die Arbeitsfläche bildende Gefüge eraus den F i g. 4 und 5 hervorgeht, sind die Geflechte 40 folgt und daß diese Wärme aus dem unmittelbar un-16 fluchtend ausgerichtet, gestapelt und an den Siel- terhalb dem Besatz liegenden gekühlten Bereich, belen 24, au denen sie sich berühren, durch Lotung dingt durch die dort vorhandene große Wärmeübermiteinander verbunden. Die Geflechte werden vor- tragungsfläche, konvektiv schnell abgeleitet wird, zugsweise vor ihrer gegenseitigen Verbindung ge- Dadurch wird nicht nur die Scheibe als ganzes gewellt. Die einzelnen Geflechte 16 sind gegeneinander 45 schont, sondern auch die Arbeitsgenauigkeit der jeum einen Winkel verdreht angeordnet, wozu die ein- weiligen Scheibe erhöht, da störende Änderungen der zelnen Geflechte zum jeweils nächsten um einen be- Scheibenabmessungen bedingt durch Erwärmung stimmten Winkel um die durch den Mittelpunkt der weitgehend ausgeschaltet werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Diamantschleifscheibe mit metallisch gebundenem Diamantkoni als Umfangsbesatz auf einem Kühlkanäle aufweisenden Scheibenkern, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Besatz (12, 18, 30) und dem Scheibenkern (10, 22, 27) in bekannter Weise eine metallische Zwischenlage angeordnet ist, die mit groben Poren oder Kanälen kleinen Querschnitts versehen ist.

2. Diamantschleifscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlage aus mehreren Schichten Drahtgeflechten (lö) besteht.

3. Diamantschleif scheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlage aus mehreren Schichten Lochblechen mit Abstandhaltern besteht.

4. Diamantschleifscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlage aus mehreren Schichten gefalteter Bleche (4 a) mit radialem Faltenverlauf besteht.

5. Diamantschleifscheibe nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseiten der Schleifscheibe (2) im Bereich des Kernes und der Zwischenlage mit dichten Scheiben (6) abgedeckt sind.