DE3028702C2 - Werkzeug zum Feinschärfen von Messerschneiden - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Feinschärfen von Messerschneiden, insbesondere zum Abziehen und Entgraten, welches aus maschinell bewegten flüssigkeitsgekühlten Schleif-, Polier- und zusatzfreien Filzkörpern besteht, die auf einer gemeinsamen Drehwelle und parallel zueinander angeordnet sein können, und wobei die Filzkörper zum Ablösen der Gnitspuren verwendbar sind.

Eine derartige Gruppierung von einzelnen Arbeitselementen auf einer gemeinsamen Welle ist z. B. durch die CH-PS 53 044 bekanntgeworden. Bei dieser Maschine zum Schleifen und Putzen von Messern ist außer einer Schmirgel- und einer Putzscheibe noch eine Polierscheibe vorgesehen, weiche aus runden Tuchoder Filzstücken besteht, die mit einem Poliermitte!, z. B. Wiener Kalk, durchsetzt sind. Ein flüssiges Kühlmittel ist hier jedoch nicht vorgesehen.

Bei anderen bekannten Werkzeugen zum Bearbeiten der Messerschneide wird diese nach Beendigung des Feinschliffs mit einer zusatzfreien Filzscheibe poliert und abgezogen, welche 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.

Beim Schärfen und Abziehen eier Messerklinge darf diese bekanntlich im Schneidbereich nicht zu warm werden, da sonst ihre Festigkeitseigei-schaften sich nachteilig verändern, wodurch die GebraucWszeit bzw. Schnitthaltigkeit des Messers verkürzt wird. Um trotzdem eine möglichst große Schärfleistung zu erreichen, werden daher die Arbeitsflächen der Schleifkörper mit Wasser als Kühlmittel benetzt. Da jedoch die Empfindlichkeit der Schneide gegen Wärmeschäden, insbesondere bezüglich Gefügeveränderungen und Spannungsrissen, 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. -

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 Schärfleistung ohne thermischen Schaden für den Klinkenwerkstoff gegenüber bisher zu steigern, wobei auch angestrebt wird, die Arbeitsweise durch eine konzentrierte Werkzeuganordnung zu verbessern.

Dies wird erfindungsgemäß bei einem Werkzeug der behandelten Art dadurch erreicht, daß jeder Filzkörper als ein mit Kühlflüssigkeit gezielt beaufschlagbarer Speicher für diese Flüssigkeit ausgebildet und zwischen den Arbeitsflächen der Schleif- und Polierkörper als mitlaufender Körper angeordnet ist.

Diese Mittel ergeben im Filzkörper eine vorteilhafte Speicherung der Kühlflüssigkeit und gleichzeitig eine durch Verdunstungskälte hervorgerufene verstärkte Kühlwirkung, wofür die strukturierte Oberfläche des Filzes besonders günstig ist. RTdurch ist es dann möglich, ohne Gefahr für den Messer-Werkstoff bzw. für eine lange Gebrauchszeit der Schneide, die Arbeitsgeschwindigkeit und damit auch die Schärfleistung gegenüber bisher zu erhöhen. Insbesondere bei hoch beanspruchten Messern, z. B. in Metzgereibetrieben, wo die Messer oft serienweise nachgeschärft werden müssen, ist die mit der Erfindung erreichite gesteigerte Sicherheit gegen eine unkontrollierbare schädliche Erwärmung der Schneide mehr als bisher gewährleistet, so daß für das Schärfen auch ungeübte Hilfskräfte eingesetzt werden können und kaum noch Messer mit schlechter Schnitthaltigkeit anfallen.

Erfindungsgemäß bildet jeder Filzkörper als Scheibe oder Ring mit den Schleif- bzw. Polierscheiben durch axiales Verspannen auf der Drehwelle eine komplexe paketartige Einheit.

Diese räumliche Konzentration aller Arbeitsmittel ergibt günstige Abmessungen der Maschine und eine Vereinfachung ihrer Benutzung. Bei einem entsprechend großen Volumen des Filzkörpers kann die bisher übliche Benetzung der Schleif- bzw. Polierschiebe verringert werden oder ganz entfallen, da die aus dem Filzkörper austretende und nach außen drängende Flüssigkeit sich seitlich ausbreitet und auch die anschließenden Scheiben überzieht. Auf erdem ist durch die erfindungsgemäße auswechselgünstige axiale Verspannung der Scheiben miteinander erreicht, daß die gekühlten Seitenflächen der Filzscheiben in engem Preßkontakt mit den Schleif-und Polierscheiben stehen, so daß ein Teil der Kühlwirkung auch quer durchgehend

auf die Schleif- und Polierscheiben übertragen wird.

In der nicht vorveröffentiichten DE-OS 29 31 695 ist ein Schleifkörper zum Vor- und Nachschleifen sowohl für den Trocken- als insbesondere auch für den Naß-Schliff gezeigt und besprochen, welcher aus zwei 5 zu einer komplexen, durch Kleben verbundenen Einheit der beiden Schleifzonen (Vorschleif- und Feinschleifzone) besteht. Dabei ist der Schleifteil für den Feinschliff aus feinem Schleifkorn enthaltender MaterialstrukMr hergestellt, welche aus mehreren Lagen von Schleifge- i<* webe, Fasermaterial,. Wirrfaservlies, Jute u. a. zusammengesetzt sein kann. Die Kühl wirkung der in üblicher Weise zugeführten Kühlflüssigkeit soll bier dadurch verstärkt werden, daß besonders viel Kühlmittel durch eine Ausfransung der textlien Materialstruktur des !5 Feinschleifteiles mitgenommen und in die wärmegefährdete Schleifzone gebracht wird.

Dieser bekannte Schleifkörper benützt zwar ein textilstrukturiertes Element zur Verbesserung der Kühlwirkung, wobei dazu offenbar ein Verschleißzustand dieser mit Schleifkorn durchsetzten Struktur ausgenützt wird. Im Gegensatz zum vorliegenden Erfindungsvorschlag, bei welchem ein gesondertes spezielles Kühlelement aus zusatzfreiem Filz zur Anwendung kommt, wird beim bekannten Schleifkörper ein Schleifelement zur zusätzlichen Kühlung eingesetzt Da dieses Element eine ausgesprochene materialabtragende Wirkung aufweist, unterscheidet es sich grundsätzlich vom erfindungsgemäßen Filzkörper und ist deshalb schon von seinem eigentlichen Zweck her für die Lösung der vorliegenden Erfindungsaufgabe unbrauchbar. Außerdem kann das bekannte Schleifelement keine oder nur wenig Kühlflüssigkeit speichern, so daß sein Kühlwirkungsgrad gegenüber der erfindungsgemäßen, gezielt mit Kühlflüssigkeit beaufschlagbaren J5 Filzscheibe, so gering ist, daß damit die auf der optimalen Kühlwirkung des Filzelementes beruhenden Vorteile, insbesondere hinsichtlich einer Steigerung der Schärfleistung, nicht erreichbar sind.

Ein weiterer Mangel besteht bei dem bekannten -»o Schleifkörpei noch darin, daß seine beiden Einzelelemente durch intensives Verkleben miteinander verbunden sind, so daß ein Wechsel dieses Elementes ein gewaltsames, mit Beschädigungen verbundenes Trennen voraussetzt. Demgegenüber bevorzugt es die « vorliegende Erfindung bei scheiben- oder ringförmigen Ausbildungen der Arbeitselementt, diese auf der Drehwelle axial dicht aneinanderliegend zu verspannen, so daß die Schleif-, Polier- und Filzscheiben durch gegenseitigen Reibschluß von den Spannelementen ^o mitgedreht werden und «;in Wechsel bzw. Austausch dieser Scheiben rasch und zerstörungsfrei möglich ist.

Bei einer Ausführung mit konzentrisch angeordneten Filzringen ist nach der Erfindung der freie Ringraum des Filzrings als Sammelraum für die Kühlflüssigkeit ausgebildet, der mit dem Filzring unmittelbar in Verbindung steht. Dabei kann erfindungsgemäß in den Ringraum als weiterer Fiüssigkeitsspeicher ein Schwammkörper, z. B. aus Schwammgummi, so eingesetzt werden, daß er mitläuft und an den Filzring &o angedrückt wird, wobei auch erreicht ist. daß bei Stillstand die Kühlflüssigkeit am Umfang besser verteilt bleibt, als dies ohne Schwammkörper der Fall wäre.

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 gewäh'i ist. Dadurch wird eine Vergrößerung der von der Luft angeströmten Filzoberfläche erreicht und damit die Abkühlung durch Flüssigkeitsverdunstung verstärkt, was sich als zusätzlicher Vorteil auswirkt. Dabei ist es noch wertvoll, dali mit zunehmender Umlaufgeschwindigkeit der Rlzscheiben die Gebläsewirkung und damit auch der Wärmeentzug aus der Filzscheibe ansteigt In diesem Zusammenhang ist es auch denkbar, die Kühlflüssigkeit mit einem, die Verdunstung fördernden chemischen Mittel zu versehen.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die Anwendung bei rotierenden Schleif- und Polierscheiben, sondern ergibt auch bei endlosen Schleifbändern gewisse Vorteile. Zu diesem Zweck besitzt erfindungsgemäß das Schleifband ein Basisband, auf welchem Längsstreifen aus Schleif- bzw. Poliermitteln befestigt sind, zwischen welchen der flüssigkeitsspeichernde Filzkörper, vorzugsweise ein benetzbarer Filzstreifen, angeordnet ist Beim Schleifband kann bekanntlich mit zunehmendem Veischleiß- also bei abgestumpftem Schleif- und Poliermittel — an der Schleifstelle eine hohe Erwärmung auftreten, so daß "hjer die kühlende 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.

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß sie es mit einfachen Mitteln mcglich.macht, den Wirkungsgrad und die Qualität der Schneiden-Endbearbeitung gegenüber 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 Kühlmittel eingesetzt und so angeordnet werden, daß dadurch die Schneide bei ihrer Bearbeitung stärker als bei den bekannten Schleif- und Abziehmaschinen ständig abgekühlt wird.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt und werden nachfolgend näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine grundsätzliche Ausbildung des ;>cheibenpaketes, teilweise im Radialschnitt,

F i g. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel, teilweise im Radialschnitt,

Fig.3 ein Ausführungsbeispie^mit Filzring, teilweise im Radialschnitt,

Fig.4 ein erfindungsgemäß ausgebildetes Schleifband im Querschnitt,

F i g. Seinen Schleifbandausschnitt in Draufsicht.

In Fig. 1 besteht das rotierende, scheibenförmige Scnleüwerkzeug aus zwei Seitenscheiben 1, in oder auf welchen die bekannten Schleif- bzw. Poliermittel htiher Härte gebunden sind. Diese Mittel besitzen, entsprechend ihrer Aufgabe, feinste Struktur, so daß ein Feinschliff und eine Politur der abzuziehenden Messerschneide möglich is*.

Zwischen den Scheiben 1 ist die Filzscheibe 2 in dichter seitlicher kraftschlüssiger Anlage mit den Scheiben 1 eingesetzt. Der äußere Durchmesser der Scheibe 2 ist so gewählt, daß ihre Arbeitsfläche diejenige der Scheiben 1 wenig übersteht. Die Scheibe 2 dient zur letzten Feinbearbeitung, insbesondere zum Feinpolieren und Beseitigen des Gratfadens, der bei der vorangegangenen abarbeitenden Behandlung der Mes-

serschneide entstunden ist.

Die Scheiben I und 2 werden auf der Antriebswelle 3 in üblicher Weise durch Halteplatten 4 und Schraubenelemente 5 gegenseitig und mit der Welle 3 verspannt. Bei den üblichen Scheibendurchmessern bzw: Beanspruchungen genügt die gezeigte kraftschlüssige Verbindung. Bei größeren Ausführungen (z. B. Fig. 2) können die bekannten formschlüssigen Verbindungsmittel zwischen den Scheiben und auf der Welle Anwendung finden.

Die an sich für das Entgraten benötigte Filzscheibe 2 wird noch dazu benützt, 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.

DiC Kuh!flüssigkeit, VOrZügäwciSc WüsSef, kΰClIl aus

einem Behälter 6 über eine Dosiereinrichtung 7 auf die Filzscheibe 2 gebracht werden. Dort wird die Flüssigkeit gespeichert, wobei sie trotz der Fliehkraft, infolge der Kapillarwirkung des Filzes und beim Stillstand, tief in den Filzkörper eindringt, so daß eine geringe Wasserzufuhr genügt, und das lästige Abschleudern des Wassers vermieden ist.

Durch die hohe Umlaufgeschwindigkeit der Filzscheibe und ihre strukturierte Oberfläche wird die Verdunstung des Wassers begünstigt, so daß die Arbeitsfläche dieser Scheibe ständig intensiv gekühlt wird. Eine jo gleichwertige Kühlwirkung könnte durch eine Benetzung der Seitenscheiben 1 noch nicht erreicht werden, da hier keine Speicherung des sich abkühlenden Wassers möglich ist. Außerden fehlt hier die durch die Filzstruktur begünstigte rasche Verdunstung. Da zwisehen 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 Andrücken des Werkstücks 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 Z

Im Sinne de. angestrebten Wirkung wird eine Ausführung bevorzugt, bei welcher die beiden Schleifbzw. Abziehscheiben 1 aus elastomerem Werkstoff bestehen, in welchem Schleifmittel feinster Körnung und hoher Härte gebunden sind, und dessen elastische Struktur schwach porös ist. Dadurch entsteht eine gewisse Anpassung an die Eigenschaften der Filzscheibe bezüglich der Reaktion auf die zugeführte Kühlflüssigkeit. Außerdem zweichnet sich dieser Werkstoff durch geringen Verschleiß aus.

Nach Fig. 2 ist eine Ausführung vorgesehen, bei welcher mehrere, z. B. zwei, Filzscheiben 2a zwischen drei elastomeren Schleif- bzw. Abziehscheiben 1,-j durch die Halteplatten 4.1 und die Schraubelemente 5a zu einem Paket zusammengespannt sind, wobei die Filzscheiben aus dem Behälter 6a über die Dosiervorrichtung Ta mit Wasser benetzt werden.

Die äußeren Scheiben \a sind mit quer durchgehenden Öffnungen 8, z. B. Bohrungen oder Schlitzen, versehen. Dadurch entsteht beim raschen Umlauf der Scheiben eine gebläs'eartige Wirkung auf den inneren Bereich der Filzscheiben 2a. wodurch die Verdunstung der Kühlflüssigkeit 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 vuii der Drehachse der Weiie 3, aiso im Bereich der größten Umlaufgeschwindigkeit, anzuordnen.

Fig.3 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem statt einer vollen Filzscheibe ein Filzring IO zwischen die Scheiben 16 eingesetzt ist und durch die Halleplatten Ab mit diesen verspannt ist. Auch hier können die Scheiben 16 mit durchgehenden Öffnungen 8 versehen sein. Der Hohlraum 11 steht in unmittelbarer Verbindung mit dem Filzring und wirkt als zusätzlicher Wasserspeicher, so daß die angesammelte Kühlflüssigkeit vom Filz angesaugt bzw. durch Fliehkraft radial nach außen durch den Filzring hindurchgedrückt wird.

In den Ringrau^v.n 11 kann ein Schaumgummikörper 9 mit Vorspannung so eingesetzt werden, daß er mitläuft und an den Filzring 10 angepreßt wird. Dadurch ist eine zusätzliche Flüssigkeitsspeicherung erreicht, welche auch bei Stillstand der Scheiben am Umfang besser verteilt bleibt, als dies bei einem freien Ringraum 11 möglich wäre.

In den F i g. 4 und 5 ist die Anwendung eines endlosen Schleifbandes 12 gezeigt Dieses besteht aus einem Basisband 13, auf welchem Längsstreifen 14 aus Schleif-bzw. Poliermitteln befestigt sind. Zwischen diesen ist der flüssigkeitsspeichernde, benetzbare Filzstreifen 15, ζ. 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.

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.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   L Werkzeug zum Feinschärfen von Messerschneiden, insbesondere zum Abziehen und Entgraten, welches aus maschinell bewegten flüssigkeitsgekühltem Schleif-, Poiier- und zusatzfreien Filzkörpern besteht, die auf einer gemeinsamen Drehwelle und parallel zueinander angeordnet sein können, und wobei die Filzkörper zum Ablösen der Gratspuren verwendbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Filzkörper als ein mit Kühlflüssigkeit gezielt beaufschlagbarer Speicher für diese Flüssigkeit ausgebildet und zwischen den Arbeitsflächen der Schleif- und Polierkörper als mitlaufender Körper angeordnet ist.
2. 2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Filzkörper als Scheibe oder Ring mit den Schleif- bzw. Polierscheiben durch axiales Verspannen auf der Drehwelle eine komplexe paketar&ge Einheit bildet.
3. 3. Werkzeug nach den vorhergehenden Ansprüchen, wobei zwischen den Schleif- und Poiierscheiben ein ringförmiger konzentrischer Filzring vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Ringraum (11) des Filzrings (10) als Sammelraum für die Kühlflüssigkeit ausgebildet ist, der mit dem Filzring unmittelbar in Verbindung steht.
4. 4. Werkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Ringraum (11) als weiterer Flüssigkeitsspeicher ein Schwammgummikörper (9) mit Vorspannung eingesetzt ist, so daß er mitläuft und an den Filzring (10) angedrückt wird.
5. 5. Werkzeug nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleif- und Polierscheiben mit durchgehenden Bohrungen und/ oder Schlitzen (8) versehen sind.
6. 6. Werkzeug nach Anspruch 1, welches aus einem endlosen Schleifband besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleifband (12) ein Basisband (13) besitzt, auf welchem Längsstreifen (14) aus Schleif- bzw. Poliermitteln befestigt sind, zwischen welchen der flüssigkeitsspeichernde Filzkörper, vorzugsweise ein benetzbarer Filzstreifen (15), angeordnet ist.