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Bezeichnung: Werkzeug zum Feinschärfen
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von Messerschneiden
Werkzeug zum Feinschärfen von
Messerschneiden Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Feinschärfen, insbesondere
zum Abziehen und Entgraten, von Messerschneiden, wobei vorzugsweise maschinell bewegte
Schleif-, Polier- und Filzkörper verwendet werden.
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Bei den bekannten Werkzeugen dieser Art werden in der Endphase des
Feinschliffs der Messerschneide Schleifscheiben bzw. Schleifbänder mit Schleifmitteln
feinster Körnung verwendet. Als letzter Arbeitsschritt wird dann die Schneide poliert
und abgezogen, wobei auch der entstehende Gratfaden entfernt werden muß. Zu diesem
Zweck hat sich als Arbeitsmittel Filz bewährt, welcher ohne weitere Abarbeitung
der fertigen Schneide nur noch die Aufgabe hat, die feinsten Schleifriefen zu schließen
und Gratspuren abzulösen. Derartige Filzkörper sind bei den bekannten Schärfanlagen
gesondert installiert.
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Beim Schärfen und Abziehen der Messerklinge darf diese im Schneidbereich
nicht zu warm werden, da sonst ihre Festigkeitseigenschaften sich nachteilig verändern,
was bekanntlich die Gebrauchszeit bzw. Schnitthaltigkeit des
Messers
verkUrzt. Um trotzdem eine möglichst große Schärfleistung zu erreichen, werden daher
die Arbeitsfldchen mit Wasser als KUhlmittel benetzt. Da jedoch die Empfindlichkeit
der Schneide gegen Wärmeschäden, insbesondere GefUgeveränderungen und Spannungsrisse,
mit abnehmendem Querschnitt zunimmt, also im Bereich der Feinstbearbeitung der Schneide
am größten ist, so ist die zulässige Arbeitsgeschwindigkeit vor allem in diesem
Bereich vom Grad der Werkstoffkühlung abhängig.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, die Kühlwirkung besonders
im Bereich der Messerschneide, so zu verstärken, daß es möglich ist, die Arbeitsgeschwindigkeit
und damit die Schörfleistung ohne thermischen Schaden für den Klingenwerkstoff gegenüber
bisher zu steigern, wobei auch angestrebt wird, die Arbeitsweiss durch eine konzentrierte
Werkzeuganordnung zu verbessern.
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Dies wird erfindungsgemäß bei einem Werkzeug der behandelen Art dadurch
erreicht, daß die Schleif-, Polier- und Filzkörper eine komplexe, gemeinsam angetriebene
Einheit bilden, wobei die mit KUhlflüssigkeit beaufschlagbare Arbeitsfläche der
Filzkörper zwischen den Arbeitsflächen der Schleif- und Polierkörper, parallel zu
diesen und diese gering Uberstehend, angeordnet sind.
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Diese Mittel ergeben im Filzkörper eine vorteilhafte Speicherung der
Kühlflljssigkeit und gleichzeitig eine durch Verdunstungskälte hervorgerufene verstärkte
Kühlwirkung, wofUr die strukturierte Oberfläche des Filzes besonders gUnstig ist.
Dadurch ist es dann möglich, ohne Gefahr fUr den Werkstoff bzw. fUr eine lange Gebrauchszeit
der Schneide, die Arbeitsgeschwindigkeit und damit auch die Schdrfleistung gegenUber
bisher zu erhöhen. Insbesondere bei hoch beanspruchten Messern, z.B. in Metzgereibetrieben,
wo die Messer oft und serienweise nachgeschärft werden mUssen, ist die mit der Erfindung
erreichte gesteigerte Sicherheit gegen eine unkontrollierbare schädliche Erwärmung
der Schneide mehr als bisher gewährleistet, so daß für das Schärfen auch Hilfskräfte
eingesetzt werden können und kaum noch Messer mit schlechter Schnitthaltigkeit anfallen.
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Die Erfindung bevorzugt eine Anordnung, bei welcher das erkzeug aus
rotierenden Schleif- und Polierscheiben besteht, die aus elastomerem Werkstoff hergestellt
sind, in welchem das Schleifmittel in feinster Körnung gebunden ist. Dabei sind
erfindungsgemäß die Filzkörper als mitlaufende Scheiben oder Ringe ausgebildet,
welche konzentriscln zwischen den Schleif- und Polierscheiben angeordnet sind und
mit diesen ein schichtweise zusammengesetztes Paket bilden, wobei die Filzscheiben
mit den Schleif- und Polierscheiben an diesen dicht anliegend auf der Drehwelle
axial verspannt sind.
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Diese räumliche Konzentration aller Arbeitsmitteljergibt eine Vereinfachung
ihrer Benützung. Bei einem entsprechend großen Volumen des Filzkörpers kann die
bisher Ubliche Benetzung er Schleif- bzw. Polierscheibe verringert werden oder ganz
entfallen, da die aus dem Filzkörper ausgepreßte und nach außen drängende Flüssigkeit
sich seitlich ausbreitet und auch die anschliessenden Scheiben überzieht. Außerdem
ist durch die erfindungsgemäße axiale Verspannung der Scheiben miteinander erreicht,
daß die gekühlten Seitenflächen der Filzscheiben in engem Preßkontakt mit den elastomeren
Schleif- und Polierscheiben stehen, so daß ein Teil der KUhlwirkung auch quer durchgehend
auf die Schleif-und Polierscheiben Ubertragen wird.
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Bei einer AusfUhrung mit konzentrisch angeordneten Filzringen ist
nach der Erfindung der freie Ringraum des Filzrings als Sammelraum fUr die KühlflUssigkeit
ausgebildet, der mit dem Filzring unmittelbar in Verbindung steht. Dabei kann erfindungsgemäß
in den Ringraum als weiterer Flüssigkeitsspeicher ein Schwammkörper, z.B.
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aus Schwammgummi, so eingesetzt werden, daß er mitläuft und an den
Filzring angedrückt wird, wobei auch erreicht ist, daß bei Stillstand die KUhlflUssigkeit
am Umfang besser verteilt bleibt, als dies ohne Schwammkörper der Fall wäre.
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Um die Kühlwirkung der Filzkörper noch zu steigern, sind erfindungsgemäß
die Schleif- und Polierscheiben mit axial durchgehenden Bohrungen und/oder Schlitzen
versehen, deren radialer Abstand von der Drehachse möglichst groß gewählt ist. Dadurch
wird eine Vergrößerung der von der Luft angeströmten Filzoberfläche erreicht und
damit die AbkUhlung durch Flussigkeitsverdunstung verstärkt, was sich als zusätzlicher
Vorteil
auswirkt. Dabei ist es noch wertvoll, daß mit zunehmender Umlaufgeschwindigkeit
der Filzscheiben die Gebldsewirkung und damit auch der Wärmeentzug aus der Filzscheibe
ansteigt. In diesem Zusammenhang ist es auch denkbar, die Kuhlflussigkeit mit einem,
die Verdunstung fördernden chemischen Mittel zu versehen.
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Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die Anwendung bei rotierenden
Schleif- und Polierscheiben, sondern ergibt auch bei endlosen Schleifbdndern gewisse
Vorteile. Zu diesem Zweck besitzt erfindungsgemäß das Schleifband ein Basisband,
auf welchem Ldngsstreifen aus Schleif- bzw. Poliermitten befestigt sind, zwischen
welchen der flussigkeitsspeichernde Filzkörper, vorzugsweise ein benetzbarer Filzstreifen,
angeordnet ist. Beim Schleifband kann bekanntlich mit zunehmendem Verschleiß - also
bei abgestumpftem Schleif- und Poliermittel -an der Schleifstelle eine hohe Erwärmung
auftreten, so daß hier die kUhlende Wirkung des nassen Filzstreifens ebenfalls erwünscht
ist. Da dieser Streifen als endloses Band eine besonders große, rasch durch die
Luft bewegte Oberfläche besitzt, so dürfte es auch hier möglich sein, die Erwärmung
der Messerschneide auch bei einer Steigerung der Bandgeschwindigkeit in den erforderlichen
Grenzen zu halten.
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Die vorliegende Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus,
daß sie es mit einfachen Mitteln möglich macht, den Wirkungsgrad und die Qualität
der Schneiden-Endbearbeltung gegenUber bisher zu steigern und dabei die Erwärmung
der Klinge, besonders im Bereich der Schneide, in einer unschädlichen Grenze zu
halten. Dies ergibt sich dadurch, daß die an sich für die Feinstbearbeitung vorgesehenen
Filzkörper zusätzlich als hochwirksames, flüssigkeitsspeicherndes KUhlmittel eingesetzt
und so angeordnet werden, daß dadurch die Schneide bei ihrer Bearbeitung stärker
als bei den bekannten Schleif- und Abziehiaschin.n ständig abgekUhlt wird.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt
und werden nachfolgend näher erläutert.
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Es zeigt: Fig. 1 eine grundsätzliche Ausbildung des Scheibenpaketes,
teilweise im Radialschnitt Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel, teilweise im
Radialschnitt Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel mit Filzring, teilweise im Radialschnitt
Fig. 4 ein erfindungsgemaß ausgebildetes Schleifband im Querschnitt Fig. 5 einen
Schleifbandausschnitt in Draufsicht.
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In Fig. 1 besteht das rotierende scheibenförmige Schleifwerkzeug aus
zwei Seitenscheiben 1, in oder auf welchen die bekannten Schleif- bzw. Poliermittel
hoher Hdrte gebunden sind.
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Diese Mittel besitzen, entsprechend ihrer Aufgabe, feinste Struktur,
so daß ein Feinschliff und eine Politur der abzuziehenden Messerschneide möglich
ist.
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Zwischen den Scheiben 1 ist die Filzscheibe 2 in dichter seitlicher
kraftschlüssiger Anlage mit den Scheiben 1 eingesetzt.
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Der dußere Durchmesser der Scheibe 2 ist so gewählt, daß ihre Arbeitsfläche
diejenige der Scheiben 1 wenig übersteht. Die
Scheibe 2 dient zur
letzten Feinstbearbeitung, insbesondere zum Feinpolieren und Beseitigen des Gratfadens,
der bei der vorangegangenen abarbeitenden Behandlung der Messerschneide entstanden
ist.
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Die Scheiben 1 und 2 werden auf der Antriebswelle 3 in Ublicher Weise
durch Halteplatten 4 und Schraubenelemente 5 gegenseitig und mit der Welle 3 verspannt.
Bei den Ublichen Scheibendurchmessern bzw. Beanspruchungen genügt die gezeigte kraftschlüssige
Verbindung. Bei größeren Ausfuhrungen (z.B. Fig. 2) können die bekannten forischlussigen
V.rbindungsmittel zwischen den Scheiben und auf der Weil. Anwendung finden.
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Erfindungsgemäß wird die an sich für das Entgraten benötigte Filzscheibe
2 noch dazu benUtzt, um die Klinge, insbesondere die thermisch empfindliche und
hoch beanspruchte Messerschneide, so zu kühlen, daß eine zu große schädliche Erwärmung
nicht entstehen kann. Die Erfüllung dieser Forderung ist insbesondere hinsichtlich
einer angestrebten, möglichst langen Gebrauchszeit des Messers bzw. der geschärften
Schneide ausschlaggebend.
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Die Kühlflüssigkeit, vorzugsweise Wasser, konn aus einem ehälter 6
über eine Dosiereinrichtung 7 auf die Filzscheibe aebracht werden. Dort wird die
Flüssigkeit gespeichert, wobei sie trotz der Fliehkraft, infolge der Kapillarwirkung
des Filzes und beim Stillstand, tief in den Filzkorper eindringt, so da eine geringe
Wasserzufuhr genügt, und das lästige Abschleudern des Wassers vermieden ist.
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Durch die hohe Umlaufgeschwindigkeit der Filzscheibe und ihre strukturierte
Oberfläche wird die Verdunstung des Wassers begünstigt, so daß die Arbeitsfläche
dieser Scheibe ständig intensiv gekUhlt wird. Eine gleichwertige Ktihlwirkung könnte
durch eine Benetzung der Seitenscheiben 1 noch nicht erreicht werden, da hier keine
Speicherung des sich abkUhlenden Wassers möglich ist. Außerdem fehlt hier die durch
die Filzstruktur begünstigte rasche Verdunstung.
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Da zwischen der Filzscheibe und den Seitenscheiben 1 ein enger Preßkontakt
besteht, so wird ein Teil der Kühlwirkung auch auf diese Scheiben übertragen. Die
AndrUckzone der zu bearbeitenden Messerschneide an die umlaufenden Arbeitsflächen
der Scheiben 1 und 2 liegt in Drehrichtung zweckmässig unmittelbar vor der Auftreffstelle
des Wassers auf die Filzscheibe 2. Durch dieses Andrucken des l.'erkstücks wird
die nasse Oberfläche der Filzscheibe ständig ausgepreßt, so daß das gekühlte Wasser
seitlich auf die Arbeitsflächen der Scheiben 1 übertreten kann und diese genügend
anfeuchtet, um ein gekühltes Naßschärfen zu ermöglichen. Den wesentlichen Anteil
an der ständigen Schneidenkühlung trägt also die mit einem entsprechend großen Volumen
ausgestattete Filzscheibe 2.
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Im Sinne der angestrebten Wirkung bevorzugt die Erfindung eine Ausführung,
bei welcher die beiden Schleif- bzw. Abziehscheiben 1 aus elastomerem Werkstoff
bestehen, in welchem Schleifmittel feinster K6rnung und hoher Härte gebunden sind,
und dessen elastische Struktur schwuch porös ist. Dadurch entsteht eine gewisse
Anpassung an die Eigenschaften der Filzscheibe bezüglich der Reaktion auf die zugeführte
lvühlflaissi5-keit.
Außerdem zeichnet sich dieser Werkstoff durch
geringen Verschleiß aus.
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Nach einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Einheit von gekühlten
Schleif- und Abziehmitteln sieht die Erfindung nach Fig. 2 eine Ausführung vor,
bei welcher mehrere, z.B. zwei, Filzscheiben 2a zwischen drei elastomeren Schleif-bzw.
Abziehscheiben 1a durch die Halteplatten 4a und die Schraubelemente 5a zu einem
Paket zusammengespannt sind, wobei die Filzscheiben aus dem Behälter 6a über die
Dosiervorrichtung 7a mit Wasser benetzt werden.
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Die äußeren Scheiben la sind mit quer durchgehenden Öffnungen 8, z.B.
Bohrungen oder Schlitzen, versehen Dadurch entsteht beim raschen Umlauf der Scheiben
eine gebicseortige Wirkung auf den inneren Bereich der Filzscheiben =a, wodurch
die Verdunstung der KUhlflussigkeit und damit die Abkühlung noch gesteigert werden.
Dabei ist es wirkungsmässig vorteilhaft, die Öffnungen 8 als konzentrisch verlaufende
Schlitze auszubilden und mit großem radialem Abstand von der Drehachse der Welle
3, also im Bereich der größten Umlaufgeschwindigkeit, anzuordnen.
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Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem statt einer vollen
Filzscheibe ein Filzring 10 zwischen die Scheiben Ob eingesetzt ist und durch die
Halteplatten 4b mit diesen verspannt ist. Auch hier können die Scheiben Ob mit durchgehenden
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Öffnungen 8 versehen sein. Der Hohlraum 11 steht in unmittelbarer Verbindung mit
dem Filzring und wirkt als zusätzlicher Wasserspeicher, so daß die angesammelte
KOhlflUssigkeit vom Filz angesaugt bzw. durch Fliehkraft rodial nach außen durch
den Filzring hindurchgedrUckt wird.
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In den Ringraum 11 kann ein Schaumgummikärper 9 mit Vorspannung so
eingesetzt werden, daß er mitläuft und an den Filzring 10 angepreßt wird. Dadurch
ist eine zusätzliche Flussigkeitsspeicherung erreicht, welche auch bei Stillstand
der Scheiben am Umfang besser verteilt bleibt, als dies bei einem freien Ringraum
11 möglich wäre.
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In den Figuren 4 und 5 ist die Anwendung des Erfindungsgedankens bei
einem endlosen Schleifband 12 gezeigt. Dieses besteht aus einem Basisband 13, auf
welchem Längsstreifen 14 aus Schleif- bzw.
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Poliermitteln befestigt sind. Zwischen diesen ist der flüssigkeitsspeichernde,
benetzbare Filzstreifen 15, z.B. durch Aufkleben, angebracht. Durch seine Länge
ist die gespeicherte Flüssigkeit des Streifens 15 einer besonders intensiven Verdunstung
ausgesetzt. Die dabei entstehende Verdunstungskälte ist bei einem Schleifband besonders
vorteilhaft, da hier bekanntlich die Gefahr einer unkontrollierbaren schädlichen
Erwärmung, insbesondere mit zunehmendem Verschleiß der Schleif- und Poliermittel,
größer ist als bei den rotierenden massiven Scheiben.
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Die Erfindung ist sinngemäß auch anwendbar bei horizontal rotierenden
Schleif- bzw. Abziehscheiben, insbesondere Topfscheiben mit einer stirnseitigen
Arbeitsfläche. Hier könnte man den oder die zylinderförmigen Filzkörper zwischen
konzentrischen Schleifscheibenringen anordnen und durch Ankleben befestigen.
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Gegenstandsliste 1, la, Ob Seitenscheiben 2, 2a Filzscheiben 3 Antriebswelle
4, 4a, 4b Halteplatten 5, 5a Schraubelemente 6, 6a Behälter 7, 7a Dosiervorrichtung
8 Öffnungen 9 Schaumgummikdrper 10 Filzring 11 Hohlraum 12 Schleifband 13 Basisband
14 Schleifmittelstreifen 15 Filzstreifen
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