DE2342217A1

DE2342217A1 - Schleifscheibe

Info

Publication number: DE2342217A1
Application number: DE19732342217
Authority: DE
Inventors: Erich Dipl Ing Dr Bogusch
Original assignee: Tyrolit-Schleifmittelwerke Swarovski KG
Current assignee: Tyrolit-Schleifmittelwerke Swarovski KG
Priority date: 1973-08-21
Filing date: 1973-08-21
Publication date: 1975-03-13

Description

Patentanwälte «^ . λ. Λ/\ηι

Dipl.-Ing. A. GrüneckT 21. August 1973

Dr.-Ino H. Kinkeldey

Dr.-lng. W. Stockmair ^r ^ö"^nu O O L J O 1

9 München 22, MaximilianttT. 49

Ty rolit-S chleif mittelwerke Swarovski K. G-. in Schwaz

(Österreich)

Schleifscheibe

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schleifscheibe zum Hochgeschwindigkeitsschleifen mit einer Zone erhöhter Festigkeit in dem der Schleifscheibenbohrung benachbarten Teil des Scheibenkörpers, von bis zu etwa 2/3 der Eingbreite, wobei sich in dieser Zone Bereiche verschiedener Stoffestigkeit in Radialrichtung überdecken und mindestens ein Bereich die Festigkeit und Zusammensetzung der Schleifschichte aufweist.

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16510 13/pt

Der derzeitige Stand der Forschung und Praxis in der Schleiftechnik ergibt eindeutig, daß eine Steigerung der Schleifscheibengeschwindigkeit, das heißt Umfangsgeschwindigkeit der Schleifscheibe, wesentliche Verbesserungen bezüglich der Zerspanjaiungsleistung und/oder der Oberflächengüte des zu bearbeitenden Werkzeuges, der Verminderung des Schleifscheibenverschleißes und der aufzuwendenden Schnittkräfte mit sich bringt.

Weiters konnten Qualitätsverbesserungen beim zu bearbeitenden Werkstück festgestellt werden, die zum Teil beim herkömmlichen Verfahren notwendige Vorbearbeitungen und Nachbehandlungen des Werkstückes entfallen ließen.

Ein wesentlicher Vorteil des Hochgeschwindigkeitsschleifens liegt wegen der größeren Zerspannungsleistung in den wesentlich kürzeren Schleifzeiten und damit einer verbesserten Wirtschaftlichkeit.

In Folge der an einer rotierenden Schleifscheibe auftretenden kinetischen Energie bringt jedoch das Hochgeschwindigkeitsschleifen insbesondere im Hinblick auf die zu verwendeten Schleifscheiben Sicherheitsprobleme mit sich,

Es ist bekannt, daß die kinetische Energie einerseits mit dem Scheibendurchmesser, andererseits mit der Scheibenumfangageschwindigkeit jeweils quadratisch ansteigt. Die Erhöhung der Geschwindigkeit einer Schleifscheibe von 30 auf 60 m/sek. führt beispielsweise zu einer vierfachen Erhöhung der kinetischen Energie.

Es ist daher verständlich, daß an Schleifscheiben, die zum Hochgeschwindigkeitsschleifen Zugelassenwerden sollen, höchste und besondere Qualitätsanforderungen gestellt werden müssen.

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Im Rahmen der heute bestehenden Zulassungsgrundsätze müssen daher für Schleifscheiben, die beim Hochgeschwindigkeitsschleifen zum Einsatz kommen sollten, d.h. z.B. bei Scheibengeschwindigkeiten von 60 m/sek. und 80 m/sek. Bruchumfangsgeschwindigkeiten von 120 m/sek. und 150m/sek. verlangt werden. Es ist dabei bekannt, daß nach den derzeitigen Stand der Technik derartige Bruchumfangsgeschwindigkeiten mit normal gefestigten, keramisch gebundenen Schleifkörpern nicht erreichbar sind.

Die höchsten Tangential- oder Bugspannungen bei Fliehkraftbeanspruchung treten, wie sich rechnerisch nachweisen läßt, am Bohrungsrand der Schleifscheibe auf. Aus dieser Erkenntnis heraus ist man auch an die Herstellung völlig lochloser Scheiben herangetreten. Derartige Scheiben konnten sich jedoch bis zum heutigen Tage im Bereich des Präzisionsschleifens nicht durchsetzen.

Andere Versuche, die Tangentialspannungen am Bohrungsrand aufzufangen, sehen eine Zone erhöhter Bruchfestigkeit am Bohrungsrand vor. Diese Zone erhöhter Bruchfestigkeit kann z.B. durch Änderung der Zusammensetzung, durch Tränken der Eandzone beispielsweise mit Kunstharz, aber auch durch Einkleben von Ringen, beispielsweise Metallringen, erzielt werden.

Bei den bisher bekannten Scheiben dieser Art kann es auf Grund der zu 'schwachen Klebestellen, auf Grund von Rissen in der Klebestelle und bei Scheiben mit einer Zone erhöhter Bruchfestigkeit aus keramischen Material auf Grund von Schwundrissen zu einer übermäßig hohen Ausschußquote bei der Produktion kommen. Dieselben Nachteile traten auch bei Metall- oder Kunstetoffnaben auf, die seitliche sich radial erstreckende Abdeckblätter aufwiesen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine Schleif-

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scheibe zu schaffen, bei der die oben angeführten Nachteile nicht auftreten.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß mindestens ein Bereich erhöhter Festigkeit den gleichen Bindungstyp der Schieifschichte und unterschiedlichen Füllstoff aufweist.

Es ist dabei vorteilhaft vorgesehen, daß der Bereich oder die Bereiche erhöhter Festigkeit in Umfangsrichtung des Schleifkörpers verlaufen.

Die Bereiche erhöhter Festigkeit sind dabei vorteilhaft mit gleichbleibender Stärke ausgebildet.

In einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel sind der Bereich oder die Bereiche erhöhter Festigkeit von keramisch gebundenem Feinkorn mit einer gegenüber dem Korn der Sohleifschicht feineren Körnung gebildet. Dabei ist es vorteilhaft, wenn der oder die Bereiche erhöhter Festigkeit gegenüber dem Schleifbereich des Sohleifkörpers einen unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten aufweisen. Es ist dabei auch vorgesehen, den Bereich erhöhter Festigkeit mit Vorspannung auszuführen.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand der Figuren der beiliegenden Zeichnung in verschiedenen Ausführungsformen eingehend erläutert und beschrieben, ohne daß sie auf die gezeigten Beispiele eingeschränkt sein soll, da verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich sind, ohne daß dadurch der Bereich des Erfindungsgedankens verlassen wird. Ebenso sollen die in den nachfolgenden Patentansprüchen angeführten Bezugezeichen keine Einschränkung bedeuten; sie dignen lediglioh dem erleichterten Auffin- dtn bezogener Teil in den Figuren der Zeichnung.

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Die Fig. 1 bis 8 zeigen Querschnitte durch verschiedene Ausfünrungsformen einer erfixidungsgemäßen Schleifscheibe unu die Fig. 9 zeigt einen Schnitt nach der Linie I-I der Fig. 3.

Der Schleifscheibenkörper 1 weist einen eigentlichen Schleifmittelbereich 2 und einen oder mehrere Bereiche erhöhter Festigkeit 3 auf.

Die Bereiche erhöhter Festigkeit 3 werden dabei durch eine reine Änderung der eigentlichen Schleifmasse in diesem Bereich gebildet. Es ist dabei auch zu verstehen, daß diese· Bereiche, obgleich sie Stützorganen entsprechen, keineswegs auf diese Funktion beschränkt sein müssen, d.h. daß sie unter besonderen Umständen ohne weiteres mit der Schleiffläche in Kontakt kommen können, so daß es lediglich ihre primäre Aufgabe ist, der Festigkuitssteigerung des Schleifscheibenkörpers zu dienen, andere Eigenschaften aber ausgeschlossen sein sollen. ^

Wie aus den Ausführungen der Fig. 1 bis 8 ersichtlich, können die Bereiche erhöhter Festigkeit 3 beispielsweise voneinander getrennte Scheiben bzw. Streifen bilden (Fig. 1 und Fig. 5) sowie auch lediglich ein einziger Bereich, erhöhter Festigkeit beispielsweise mittig in der Scheibe 1 angeordnet sein kann und beidseitig vom Schleifbereich 2 des Scheibenkörpers 1 umgeben wird (Fig. 3). Es körnen jedoch auch die Bereiche erhöhter Festigkeit 3 im Bereich der Schleifscheibenbohrung 6 mit einer nabenartigen Ringauskleidung 4 ausgebildet sein, wodurch die einzelenen sich radial in den Schleifkörper 1 erstreckenden Bereiche erhöhter Festigkeit einen zusammenhängenden Scheibensatz bilden.

Selbstverständlich können die Bereiche erhöhter Festigkeit 3, wie aus der Fig. 9 ersichtlich, entlang ihres Um-. fanges Aussparungen 5 aufweisen.

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_ 5 —

Als erfindungswesentlich ist anzusehen, daß sich die Bereiche erhöhter Festigkeit und der oder die Bereiche mit der Festigkeit und Zusammensetzung der Schleifschiente der Schleifscheibe 1 in der Zone A erhöhter Festigkeit über ein gewisses ilaß B bzw. B¹ überdecken.

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Claims

-T-

Patentansprüche

Schleifscheibe zum Hochgeachwindigkeitsachleifen mit einer Zone erhöhter Festigkeit in dem der Schleifscheibenbohrung benachbarten Teil des Scheibenkörper, von bis etwL 2/3 Ringbreite, wobei sich in dieser Zone Bereiche verschiedener Stofffestigkeit in Radialrichtung überdecken und mindestens ein Bereich die Festigkeit .und Zusammensetzung,der Schleifschichte aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Bereich (3) erhöhter Festigkeit den gleichen Bindungstyp der Schleifachichte (2) und unterschiedlichen Füllstoff aufweist.
2. Schleifscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich (3) oder die Bereiche (3) erhöhter Festigkeit in an sich bekannter Weise in Umfangrichtung des Schleifkörpers (1) verlaufen.
3. Schleifscheibe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mehr als zwei in axialer Richtung voneinander getrennte Bereiche (3) erhöhter Festigkeit.
4. SchleifBcheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Bereiche (3) erhöhter Festigkeit an der Schleifscheibenbohrung (6) einen in an sich bekannter Weiae ala nabenartige Ringauskleidung ausgebildeten Ansatz (4) aufweist bzw. aufweisen.
5. Schleifscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Bereiche (3) erhöhter Festigkeit von keramisch gebundenem Feinkorn mit einer gegenüber dem Korn der Schieifschicht feineren Körnung gebildet werden·

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6. Schleifscheibe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Bereiche (3) erhöhter Festigkeit vorzugsweise mit einem Harzmantel imprägniert sind.
7» Schleifscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Bereiche (3) erhöhter Festigkeit
Armierungsgewebe aufweisen.
8. Schleifscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Bereiche (3) erhöhter Festigkeit gegenüber der Schleifschichte (2) mit radialer und axialer Vorspannung ausgeführt sind.

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