DE3016075A1

DE3016075A1 - Grinder body with head and spindle - has head recess and spindle end tapering at same angle

Info

Publication number: DE3016075A1
Application number: DE19803016075
Authority: DE
Inventors: Antrag Auf Nichtnennung
Original assignee: August Rueggeberg GmbH and Co KG
Current assignee: August Rueggeberg GmbH and Co KG
Priority date: 1980-04-25
Filing date: 1980-04-25
Publication date: 1981-10-29

Abstract

The grinder body, partic. in pin form, comprises a head containing a recess in which a spindle is fixed. The recess (4) is at least partly conical, and the taper portion (7) of the spindle (5) and the mating face in the recess have the same cone angle (a). The recess can be tapered for its entire length, or alternatively can have parallel and tapering portions, accommodating mating portions on the spindle. The cylindrical portion of the spindle can be of smaller dia. than that of the recess, while its taper portion can be profiled (9).

Description

"Schleifkörper, insbesondere Schleifstift" "Abrasive tools, especially grinding pencils"

Die Erfindung betrifft einen Schleifkörper gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a grinding wheel according to the preamble of Claim 1.

Bei derartigen Schleifkörpern ist üblicherweise im Schleifkopf eine koaxiale Ausnehmung in Form einer durchgehenden Bohrung oder eines Sackloches ausgebildet, in der ein zur Aufnahme in Spannzanyen oder Spannfuttern von Schleifmaschinen dienender Schaft befestigt ist. Die Verbindung zwischen dem Schaft und dem Schleifkopf in der Ausnehmung erfolgt üblicherweise mittels Kunststoff-, Silicat- oder Metallkörpern. Um die Verbindung zwischen Schaft und Schleifkopf zu verbessern, ist es weiterhin bekannt, den Schaft in dem Bereich, in dem er im Schleifkopf aufgenommen wird, mit einer Oberflächenprofilierung, wie Rillen, Gewinde, Kerbungen, Ausfräsungen, Rändelungen o. dgl.,zu versehen.With such grinding tools there is usually one in the grinding head coaxial recess in the form of a through hole or a blind hole, one of which is used for mounting in clamping zanyen or chucks of grinding machines Shank is attached. The connection between the shank and the grinding head in the recess is usually made by means of plastic, silicate or metal bodies. In order to improve the connection between the shaft and the grinding head, it continues to be known to use the shank in the area in which it is received in the grinding head surface profiling, such as grooves, threads, notches, millings, knurls o. The like. To be provided.

Die Schleifköpfe werden in Preßformen hergestellt, die einen Werkzeugstempel zur Formgebung der Ausnehmung, also des Sackloches bzw. der Bohrung, enthalten. Da die zu verdichtenden Schleifmittelpartikel sehr abrasiv sind, unterliegen die Preßwerkzeuge und insbesondere die erwähnten Werkzeugstempel großem Verschleiß. Um die Standzeit, d.h. die Lebensdauer, der Werkzeugstempel ausreichend groß zu machen, ist es in der Praxis allgemein üblich, die Werkzeugstempel mit einem ausreichend großen Übermaß herzustellen, damit auch nach einem entsprechenden Verschleiß des Werkzeugstempels die Ausnehmung im jeweiligen Schleifkopf immer noch ausreichend groß ist, um den nachfolgend anzubringenden Schaft aufnehmen zu können.The grinding heads are manufactured in compression molds that have a tool punch for shaping the recess, i.e. the blind hole or the bore. There the abrasive particles to be compacted are very abrasive, the pressing tools and in particular the tool punches mentioned are subject to a large extent Wear and tear. To ensure the service life, i.e. the service life, of the tool stamp is sufficient To make it large, it is common practice in practice to use a to produce a sufficiently large oversize, so even after a corresponding wear of the tool stamp, the recess in the respective grinding head is still sufficient is large in order to be able to accommodate the shaft to be attached subsequently.

Hinzu kommt, daß auch die- Schäfte Durchmessertoleranzen aufgrund von Fertigungsungenauigkeiten aufweisen, so daß insgesamt an der Befestigungsstelle des Schaftes in der Ausnehmung des Schleifkopfes immer ein mehr oder weniger großes unerwünschtes Spiel vorhanden ist.In addition, the shafts are also due to diameter tolerances of manufacturing inaccuracies, so that overall at the fastening point of the shank in the recess of the grinding head is always a more or less large one there is unwanted play.

Dieses Spiel führt dazu, daß in der üblichen Weise mittels Kunststoff-,Silicat- oder Metallbindung im Schleifkopf befestigte Schäfte nicht rotationssymmetrisch mit dem Schleifkopf verbunden sind. Für einen sachgemäßen Einsatz der Schleifkörper ist es jedoch unbedingt erforderlich, daß diese vollkommen rotationssymmetrisch aufgebaut sind, da beispielsweise Schleifstifte, also Schleifkörper mit einem relativ geringen Durchmesser bezogen-auf ihre axiale Länge mit hohen Drehzahlen bis zu loo ooo UpM eingesetzt werden. Um derartige, nicht rotationssymmetrische Ausbildungen von Schleifkörpern zu verhindern, sind aus der DE-PS 12 68 515 besondere Haltevorrichtungen bekannt geworden, um den Schaft während des Aushärtens des Bindemittels in einer zentrischen Lage zum Schleifkopf zu halten.This game leads to the fact that in the usual way by means of plastic, silicate or metal bond in the grinding head attached shafts not rotationally symmetrical are connected to the grinding head. For proper use of the grinding tools However, it is absolutely necessary that this is completely rotationally symmetrical are constructed, for example, grinding pins, so grinding wheels with a relative small diameter based on their axial length at high speeds of up to loo ooo RPM can be used. To such, not rotationally symmetrical training To prevent grinding tools are from DE-PS 12 68 515 special holding devices has become known to the shaft during the curing of the binder in a central position to the grinding head.

Zur Beseitigung dieser Probleme ist es weiterhin bekannt geworden und in der Praxis weit verbreitet, die Schleifköpfe nach dem Aushärten des Bindemittels, mittels dessen der Schaft im Schleifkopf befestigt ist, an ihrem Außenumfang zu überarbeiten. Hierzu wird der Schleifkörper an seinem Schaft in Spezialmaschinen aufgenommen und z.B. durch Schleifen überarbeitet, um die vorhandenen Rundlaufabweichungen zu beseitigen. Dies ist, insbesondere wegen der erheblichen Härte der den jeweiligen Schleifkopf im wesentlichen bildenden Schleifmittelpartikel, bezogen auf den Wert eines Schleifkörpers,sehr kostenaufwendig.It has continued to become known to eliminate these problems and widely used in practice, the grinding heads after the binder has hardened, by means of which the shaft is fastened in the grinding head, on its outer circumference revise. For this purpose, the grinding wheel is placed on its shaft in special machines recorded and revised e.g. by grinding to remove the existing concentricity deviations to eliminate. This is particularly because of the considerable hardness of the respective Grinding head essentially forming abrasive particles, based on the value a grinding wheel, very expensive.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Schleifkörper der gattungsgemäßen Art so auszugestalten, daß ohne Einsatz von Hilfseinrichtungen und ohne Nacharbeiten eine einwandfreie Zentrierung des Schaftes in dem Schleifkopf erreicht wird.The invention is therefore based on the object of a grinding body of the generic type so that without the use of auxiliary equipment and perfect centering of the shaft in the grinding head without reworking is achieved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird erreicht, daß eine selbsttätige Zentrierung zwischen Schaft und Schleifkopf erfolgt. Auch wenn der zur Herstellung der Ausnehmung dienende Werkzeugstempel in der Preßform verschleißt, bleibt die konische Form der Ausnehmung erhalten. Mit zunehmendem Verschleiß des Werkzeugstempels verringert sich zwar der jeweilige Durchmesser der Ausnehmung; dies führt aber nur dazu, daß der Schaft weniger tief in die Ausnehmung eingeführt werden kann, was naturgemäß aber keine Rolle spielt.According to the invention, this object is achieved by the characterizing features of claim 1 solved. The measures according to the invention achieve that an automatic centering takes place between the shaft and the grinding head. Even when the tool punch used to produce the recess is in the mold wears out, the conical shape of the recess is retained. With increasing wear of the tool punch, the respective diameter of the recess is reduced; but this only leads to the fact that the shaft is inserted less deeply into the recess which naturally does not matter.

In jedem Fall ist eine spielfreie Zentrierung des Schaftes in der Ausnehmung möglich. Die erfindungsgemäß ausgestalteten Schleifkörper weisen demzufolge eine hervorragende Rotationssymmetrie zwischen Schleifkopf und Schaft auf. Sie haben weiter den Vorteil, daß bei der thermischen Aushärtung des für die Befestigung des Schaftes in der Ausnehmung verwendeten Kunststoffbindemittels, beispielsweise Kunstharz- oder Silicat-Bindemittels, keine Lageveränderung zwischen Schleifkopf und Schaft auftreten kann, ohne daß zusätzliche Halteeinrichtungen eingesetzt werden müssen, um die Zentrierung zwischen Schaft und Schleifkopf zu erhalten. Weiterhin brauchen die erfindungsgemäß ausgestalteten Schleifkörper nicht mehr durch Schleifen, Richten oder andere Verfahren nachgearbeitet zu werden, da die Rundlaufgenauigkeit innerhalb sehr enger Grenzen exakt ist.In any case, a backlash-free centering of the shaft in the Recess possible. The grinding bodies designed according to the invention accordingly have one excellent rotational symmetry between grinding head and shaft on. They also have the advantage that during the thermal curing of the Attachment of the shaft in the recess used plastic binder, for example Synthetic resin or silicate binder, no change in position between the grinding head and shaft can occur without the use of additional holding devices must to maintain the centering between the shaft and the grinding head. Farther no longer need the grinding tools designed according to the invention by grinding, Straightening or other procedures to be reworked because of the concentricity is exact within very narrow limits.

Wenn der konische Abschnitt des Schaftes in an sich üblicher Weise mit einer Oberflächenprofilierung, wie einer Rändelung, Riffelung o. dgl., versehen ist, dann kann die Konizität, d.h. der Kegelwinkel,des konischen Abschnittes des Schaftes einerseits und des konischen Bereichs der Ausnehmung andererseits geringfügig voneinander -abweichen, da die radial außen liegenden Spitzen der Rändelung, Riffelung o. dgl. sich beim Zusammenfügen mit dem Schleifkopf aufgrund der entsprechend hohen Flächenpressung durch leichte Verformung exakt anpassen können. Dieser Effekt kann bei den herkömmlichen, zylindrisch ausgebildeten Schäften und Ausnehmungen nicht auftreten, auch wenn dort entsprechende Oberflächenprofilierungen vorgesehen sind.When the conical section of the shaft in a conventional manner provided with a surface profile such as knurling, corrugation or the like then the conicity, i.e. the cone angle, of the conical section of the Shank on the one hand and the conical area of the recess on the other hand slightly differ from each other, because the radially outer tips of the knurling, corrugation o. The like. When joining with the grinding head due to the correspondingly high Be able to precisely adjust the surface pressure through slight deformation. This effect can not with the conventional, cylindrical shafts and recesses occur even if corresponding surface profiles are provided there.

Die Unteransprüche haben weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung zum Inhalt.The subclaims have further advantageous embodiments of the Invention to content.

Außerdem ergeben sich weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigt Fig. 1 einen Schleifkörper mit einem in einer konischen Bohrung des Schleifkopfes angebrachten Schaft im Längsschnitt, Fig. 2 einen Schleifkörper mit einem in einem Sackloch des Schleifkopfes angebrachten Schaft im Längsschnitt und Fig. 3 einen Schleifkörper mit einer anderen Ausbildung eines Sackloches im Längsschnitt.In addition, there are further advantages and features of the invention from the following description of exemplary embodiments with reference to the drawing. It shows Fig. 1 a grinding body with a in a conical bore of the grinding head attached shaft in longitudinal section, Fig. 2 shows a grinding body with one in one Blind hole of the grinding head attached shaft in longitudinal section and FIG. 3 a Abrasive body with a different design of a blind hole in longitudinal section.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 weist ein in üblicher Weise aus Schleifmittelpartikeln 1 und Bindemittel bestehender, zu einer Achse 2 rotationssymmetrischer Schleifkopf 3 eine koaxiale Ausnehmung 4 in Form einer durchgehenden, also beidseitig offenen, konischen Bohrung auf. Der übertrieben dargestellte Kegelwinkel, , beträgt bei diesem Ausführungsbeispiel etwa 2 bis 5 °. Mit dem Schleifkopf 3 ist ein Schaft 5 fest verbunden, dessen äußerer zylindrischer Abschnitt 6 zur Aufnahme einer Spannzange oder einem Spannfutter einer Schleifmaschine dient. Der Schaft 5 ist ebenfalls koaxial zur Achse 2 angeordnet. Er weist einen konisch ausgebildeten Abschnitt 7 auf, dessen Kegelwinkel mit dem Kegelwinkel 06 der Ausnehmung 4 identisch ist und deshalb auch mit zu bezeichnet ist. Bei dieser Ausgestaltung liegt der gesamte konische Abschnitt 7 im Bereich 8 exakt zentriert gegen die Wand der Ausnehmung 4 an. Wenn durch Verschleiß des die Ausnehmung 4 formenden Werkzeugstempels in der Preßform der Durchmesser der Ausnehmung 4 sich verringert, dann kann der konische Abschnitt 7 des Schaftes 5 nicht mehr genauso tief in die Ausnehmung 4 eingeschoben werden. Die koaxiale Lage von Schleifkopf 3 und Schaft 5 wird hierdurch aber nicht verändert.In the embodiment of FIG. 1, a has in the usual way consisting of abrasive particles 1 and binding agent, more rotationally symmetrical to an axis 2 Grinding head 3 has a coaxial recess 4 in the form of a continuous one, that is to say on both sides open, conical bore. The cone angle, shown exaggerated, is in this embodiment about 2 to 5 °. With the grinding head 3 is a shaft 5 firmly connected, the outer cylindrical portion 6 for receiving a collet or a chuck of a grinding machine. The shaft 5 is also coaxial arranged to axis 2. It has a conical section 7, the The cone angle is identical to the cone angle 06 of the recess 4 and therefore also is designated with to. In this configuration, the entire conical section is located 7 in the area 8 exactly centered against the wall of the recess 4. If by wear and tear of the die punch forming the recess 4 in the die, the diameter the recess 4 itself reduced, then the conical section 7 of the shaft 5 can no longer be pushed just as deep into the recess 4. However, this does not change the coaxial position of grinding head 3 and shaft 5.

Der konische Abschnitt 7 des Schaftes 5 ist mit einer Oberflächenprofilierung 9, beispielsweise einer Rillung, Kerbung, Kordierung, einem Gewinde o. dgl., versehen, deren Spitzen sich - gegebenenfalls unter leichter Verformung - gegen die Wand der Ausnehmung 4 anlegen. Die zwischen der Oberflächenprofilierung 9 und der Wand der Ausnehmung 4 verbleibenden Zwischenräume lo werden mit einem üblichen Bindemittel, wie Kunstharz, Silicatkitt oder auch Metall,ausgefüllt.The conical section 7 of the shaft 5 has a surface profile 9, for example a groove, notch, cord, a thread or the like, provided, the tips of which - possibly with slight deformation - against the wall of the Create recess 4. The between the surface profile 9 and the wall of the Recess 4 remaining spaces lo are made with a conventional binder, such as synthetic resin, silicate putty or metal.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 besteht der Schleifkopf 11 wiederum aus Schleifmittel-Partikeln 1 und Bindemittel. Er ist ebenfalls zu einer Achse 12 rotationssymmetrisch ausgebildet und weist eine koaxiale Ausnehmung 13 in Form eines Sackloches auf. In der Ausnehmung 13 ist koaxial ein Schaft 14 befestigt, der einen äußeren zylindrischen Abschnitt 15 aufweist.In the exemplary embodiment according to FIG. 2, the grinding head 11 consists again from abrasive particles 1 and binder. He is also one Axis 12 is designed to be rotationally symmetrical and has a coaxial recess 13 in the form of a blind hole. A shaft 14 is fastened coaxially in the recess 13, which has an outer cylindrical section 15.

Die Ausnehmung 13 weist einen ihrer öffnung zugewandten zylindrischen Abschnitt 16 auf, dem ein entsprechender zylindrischer Abschnitt 17 des Schaftes zugeordnet ist.The recess 13 has a cylindrical shape facing its opening Section 16 to which a corresponding cylindrical section 17 of the shaft assigned.

Zum Grund der sacklochförmigen Ausnehmung 13 hin weist diese einen konischen Bereich 18 auf, dem ein entsprechender konischer Abschnitt 19 am-inneren Ende des Schaftes 14 zugeordnet ist. Der konische Bereich 18 und der konische Abschnitt 19 haben einen Kegelwinkel /V1 , der ebenfalls 2 bis -5 0 beträgt. Beide liegen in einem Bereich 20 zentriert aneinander. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel hat der Schaft im konischen Bereich 19, aber auch in dem zylindrischen Abschnitt 17 eine Oberflächenprofilierung 9, deren Spitzen im Bereich 20 an der Wand des konischen Bereichs 18 der Ausnehmung 13 anliegen. Der Schaft hat in seinem zylindrischen Abschnitt 17 Untermaß gegenüber dem zylindrischen Abschnitt 16 der Ausnehmung 13, so daß in diesem Bereich die Spitzen der Oberflächenprofilierung 9 nicht gegen die Innenwand der Ausnehmung anliegen. Damit ist sichergestellt, daß auch in diesem Abschnitt 15, 16 des Schaftes 14 bzw. der Ausnehmung 13 bei Verschleiß des Werkzeugstempels der Preßform noch eine einwandfreie Montage möglich ist, und daß insbesondere die Zentrierung nur über den konischen Abschnitt 19 und den konischen Bereich 18 erreicht wird. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel eines Schleifkörpers werden die Zwischenräume 1o zwischen der Oberflächenprofilierung 9 und der Wand der Ausnehmung 13 mittels eines geeigneten Bindemittels ausgefüllt.Towards the bottom of the blind hole-shaped recess 13, this has a conical area 18, which a corresponding conical section 19 on the inner The end of the shaft 14 is assigned. The conical area 18 and the conical section 19 have a cone angle / V1, which is also 2 to -5 0. Both lie in one area 20 centered on each other. Also in this embodiment the shaft has in the conical region 19, but also in the cylindrical section 17 a surface profile 9, the tips of which in the area 20 on the wall of the conical Area 18 of the recess 13 are in contact. The shaft has in its cylindrical section 17 undersize with respect to the cylindrical section 16 of the recess 13, so that in this area, the tips of the surface profile 9 not against the inner wall rest against the recess. This ensures that also in this section 15, 16 of the shaft 14 or the recess 13 when the tool stamp is worn the mold still flawless assembly is possible, and that in particular the Centering achieved only via the conical section 19 and the conical area 18 will. In this exemplary embodiment of a grinding wheel, too, the spaces are 1o between the surface profile 9 and the wall of the recess 13 by means a suitable binder.

Das Ausführungsbeispiel eines Schleifkörpers nach Fig. 3 unterscheidet sich von dem nach Fig. 2 nur unwesentlich, so daß für alle gleichartigen Teile die gleiche Bezugsziffer verwendet wird, die lediglich mit einem " ' " versehen ist. Auf eine gesonderte Erläuterung kann insoweit verzichtet werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Zuordnung des konischen Bereichs 18' der ebenfalls durch ein Sackloch gebildeten Ausnehmung 13' und deren zylindrischen Abschnitt 16' umgekehrt, d.h. der konische Bereich 18' liegt im Bereich ihrer äußeren Öffnung. Der Kegelwinkel g ' beträgt auch hier etwa 2 bis 0 5.The embodiment of a grinding wheel according to FIG. 3 differs differs from that of FIG. 2 only insignificantly, so that for all similar parts the the same reference number is used, which is only provided with a "'". A separate explanation can be dispensed with in this respect. In this embodiment is the assignment of the conical area 18 'which is also formed by a blind hole Recess 13 'and its cylindrical portion 16' reversed, i.e. the conical Area 18 'is in the area of its outer opening. The cone angle g 'is also here about 2 to 0 5.

Es kann selbstverständlich in Einzelfällen auch von Vorteil sein, den konischen Abschnitt des Schaftes mit glatter Oberfläche auszubilden, so daß eine flächige Anlage zwischen diesem Abschnitt und dem zugeordneten konischen Bereich der Ausnehmung erfolgt. In diesem Fall sollten allerdings die Kegelwinkel praktisch identisch sein.It can of course also be of advantage in individual cases to form the conical section of the shaft with a smooth surface, so that a flat contact between this section and the associated conical area the recess takes place. In this case, however, the taper angles should be practical be identical.

Claims

Claims grinding bodies, in particular grinding pencils, consisting of a grinding head with a recess and a shaft secured therein, thereby characterized in that the recess (4, 13, 13 ') is at least partially conical is, and that in the conical area £ 18, 18 ') of the recess (4, 13, 13') arranged conical section (7, 19, 19 ') of the shaft (5, 14, 14') and the conical area (18, 18 ') have essentially the same cone angle nl.

2.) Abrasive body with a designed as a through hole Recess according to claim 1, characterized in that the recess (4! Over its full length is conical.

30) grinding wheel according to claim 1, characterized in that the Recess (13, 131) a cylindrical section (16, 16 ') and a conical Area (18, 18 '), each of which has a cylindrical section (15, 15') and a conical section (19, 19 ') of the shaft (14, 14') is assigned.

4.) Abrasive body according to claim 3, characterized in that the cylindrical portion (17, 17 ') of the shaft (14, 14') undersized compared to the cylindrical Section (16, 16 ') of the recess (13, 13').

5.) Abrasive body according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the shaft (5, 14, 14 ') at least in the area of its conical section (7, 19, 19 ') is provided with a surface profile (9).

6.) Abrasive body according to claim 5, characterized in that the radially outside and on the inside wall of the conical area (8, 18, 18 ') the recess (4, 13, 13 ') tips of the surface profiling (9) adjacent are slightly deformed.

7.) Abrasive body according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the cone angle (Ct of the conical area (18, 18 ') or of the conical section (7, 19, 19 ') is 10 to 3 0.

8.) Abrasive body according to claim 7, characterized in that the Conical angle (~ i1, / 3 of the conical area (18, 18 ') or of the conical section (7, 19, 19 ') is 2 ° to 5 °.