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Honeinrichtung zum Schneiden und Schleifen
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mit Diamanten enthaltendem Honabschnitt entlang innerer Peripherie
Die Erfindung bezieht sich auf eine Honeinrichtung zum Schneiden und Schleifen mit
einem ringförmigen Träger, entlang dessen innerer Peripherie ein Diamanten enthaltender
Honabschnitt angeordnet ist.
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Eine derartige Honeinrichtung, deren Diamanten entlang der inneren
Peripherie des Trägers unter Zwischenanordnung einer Nickelschicht befestigt sind,
wird allgemein" Diamantmes ser" ( ID blade) genannt. Die Honeinrichtung wird über
einen Rahmen wie ein Trommelfell gespannt, wobei diese und der Rahmen zur Durchführung
von Schneid- bzw.
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Schleifarbeiten in hohe Umdrehungsgeschwindigkeiten versetzt werden.
Der Träger behält seinen flachen Zustand bei, während er über den Rahmen gespannt
ist, wobei die innere Peripherie und insbesondere der Honabschnitt entlang der inneren
Peripherie einen großen Widerstand gegenüber Ablenkungen in der Waagerechten aufweist.
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Es sind bereits eine Anzahl von Honeinrichtungen zum Schneiden und
Schleifen vorgeschlagen und praktisch eingesetzt worden. Eine typische herkömmliche
Ausführungsform einer Honeinrichtung zum Schneiden und Schleifen umfaßt einen ringförmigen,
aus Metall bestehenden Träger, entlang dessen innerer Peripherie unter Zwischenanordnung
einer Metallschicht Diamantpartikel befestigt sind. Die Honeinrichtung wird mittels
eines Rahmens gespannt, wobei eine gleichförmige Spannung entlang des gesamten Umfanges
des Trägers auf diesen einwirkt.
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Der Diamanten enthaltende Honabschnitt wird durch galvanische Niederschlagung
der Diamantpartikel gebildet.
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Obwohl ein solcher galvanisch hergestellter Honabschnitt im allgemeinen
den Vorteil einer hohen Schneidqualität der Honeinrichtung mit sich bringt,neigt
letzterer dazu, sich mit Spänen zuzusetzen, so daß die Honeinrichtung häufig geputzt
werden muß, um die Schneidqualität wieder herzustellen, wodurch jedoch ein Schneid-
und/oder Schleifvorgang unvermeidlich unterbrochen wird.
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Es ist zur Behebung dieses Nachteils bereits vorgeschlagen worden,
bei einem Diamantmesser HonabschnitX mit Abstand voneinander entlang dessen innerer
Peripherie anzuordnen. Die Zwischenräume zwischen den Diamanten enthaltende den
Honabschnitten dienen als sogenannte Aufnahmetaschen für Späne, welche das Einströmen
einer Schneidflüssigkeit ebenso beschleunigen wie die Entfernung der Späne, so daß
ein Zusetzen der Honeinrichtung vermieden wird. Da jedoch andererseits die Honabschnitte
diskontinuierlich gegen das Werkstück stoßen, wird letzteres ungünstigen Stößen
ausgesetzt, welche auf diesem Kerben hervorbringen und die bearbeitete Oberfläche
des Werkstückes aufrauhen.
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Außerdem bricht das Diamantmesser sehr leicht, sobald es gespannt
ist, da dessen Struktur entlang der inneren Peripherie nicht gleichförmig ausgestaltet
ist.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Honeinrichtung zum Schneiden
und Schleifen mit einem Diamanten enthaltenden Honabschnitt entlang der inneren
Peripherie eines ringförmigen Trägers zu konzipieren, bei welcher es nicht zu einem
Zusetzen kommt, welche keine Stöße auf ein Werkstück überträgt und einem Bruch widersteht
sowie alle Nachteile vermeidet, welche den herkömmlichen Diamant-
messern
innewohnen. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der ringförmige
Träger eine gleichförmige polygonale innere Peripherie aufweist und das ein Diamanten
enthaltender Honabschnitt entlang der polygonalen inneren Peripherie ausgebildet
ist. In diesem Polygon wird die Entfernung vom Mittelpunkt des Trägers zu einer
Ecke des entlang der inneren Peripherie verlaufenden Honabschnittes Radius genannt.
In diesem Sinne ist der Radius in der Ecke größer als im Mittelpunkt einer Seite
des Polygons. Die Ecke bildet eine Aufnahmetasche, da sie ein Werkstück nicht berührt,
so daß ein Einströmen von Schneidflüssigkeit beschleunigt, die Schneidqualität des
Honabschnittes verbessert und das Entfernen der Späne gefördert wird, so daß ein
Zusetzen der Honeinrichtung vermieden wird.
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Auf diese Weise wird bei der erfindungsgemäßen Honeinrichtung zum
Schneiden und Schleifen durch ein beschleunigtes Einströmen von Schneidflüssigkeit
die Schneidqualität verbessert und gleichzeitig werden die Späne abgeführt.
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Die Honeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung hat den Vorteil,
daß diese ein Werkstück von großem Durchmesser schneiden kann, hierbei mit einer
großen Präzision Späne von kleiner Breite erzeugt, welches mit herkömmlichen Honeinrichtungen
nicht erreicht werden kann.
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Die obigen und andere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung
ergeben sich für einen einschlägigen Fachmann noch deutlicher aus einem Studium
der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen,
welche ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigen, dies jedoch nur
zum Zweck der Verdeutlichung, keineswegs um den Rahmen der Erfindung in
irgendeiner
Weise zu beschränken.
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Es zeigen: Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Honeinrichtung zum Schneiden und Schleifen; Fig. 2 eine teilweise Draufsicht der
in Fig. 1 gezeigten Honeinrichtung in vergrößertem Maßstab.
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Die vorliegende Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die
beigefügten Zeichnungen beschrieben, welche eine bevorzugte Ausführungsform zeigen.
Die beschriebene Ausführungsform entspricht einem herkömmlichen Diamantmesser, dessen
äußerer Nenndurchmesser 21,5 inch und dessen innerer Durchmesser 7,25 inch beträgt,
wobei die innere Peripherie eine gleichmäßige polygonale Gestalt hat, welche 90
Seiten umfaßt. Die Honeinrichtung besteht aus einem ringförmigen Träger 1, der aus
einem rostfreiem gewalzten Stahl (SUS 301) hergestellt ist, der eine Dicke von 0,13
mm, einen äußeren Durchmesser von 546 mm und einen inneren Durchmesser von 184 mm
aufweist, wobei die gleichförmig polygonale innere Peripherie 2 aus 90 Seiten besteht.
Eine Vielzahl an Schraubenlöchern 4 ist einander benachbart und mit Abstand voneinander
entlang der äußeren Peripherie des Trägers 1 angeordnet, wobei die Schraubenlöcher
4 hinsichtlich Anzahl und Größe ähnlich denjenigen eines herkömmlichen Diamantmessers
ausgebildet sind. Ein Honabschnitt 3 verläuft entlang der inneren Peripherie 2 des
Trägers, er weist eine Dicke von 0,28 mm auf und enthält Diamantpartikel mit einer
Korngröße von 40 bis 60/um.
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Die gleichförmige polygonale innere Peripherie 2 umfaßt neunzig Seiten
6. Während des Schneidens und/oder Schleifens eines Werkstückes wird dieses durch
den Mittel-
punkt bzw. die diesen benachbarten Flächen einer Seite
6 bearbeitet, wobei die Seiten 6 das Werkstück diskontinuierlich bearbeiten. Da
jedoch während der Bearbeitung des Werkstückes durch die aufeinanderfolgenden Seiten
6 die jeweiligen Schnittflächen auf dem Werkstück Ihre Abmessungen allmählich ändern,
verläuft der Bearbeitungsvorgang stoßfrei. Auf diese Weise wird die Schnittfläche
auf dem Werkstück wieder gekerbt noch aufgerauht.
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Die Differenz der Radien vom Mittelpunkt des Trägers 1 zum Mittelpunkt
einer Seite 6 einerseits und vom Mittelpunkt des Trägers 1 zu den Ecken 7 andererseits
d.h. die Tiefe der Aufnahmetaschen für die Späne kann 30 bis 100 Fm betragen und
liegt vorzugsweise in einem Bereich von 40 bis 100 Fm. Ausgehend von diesem Wert
bzw. einem Durchschnittswert der Radien, kann die Anzahl der über die innere polygonale
Peripherie auszubildenden Seiten bestimmt werden. Fig. 2 zeigt die Differenz dieser
Radien in übertriebener Weise, da die innere Peripherie mit einer relativ kleinen
Anzahl an Seiten 6 dargestellt ist. Tatsächlich ist die Anzahl der Seiten der polygonalen
inneren Peripherie, so wie sie durch die obengenannten Gesetzmäßigkeiten bestimmt
werden kann, größer als in Fig. 2 gezeigt, so daß die polygonale Gestalt einer Kreisform
angenähert ist. Bei einem Diamantmesser von größerem äußerem Durchmesser hat die
polygonale innere Peripherie etwa einhundert Seiten.
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Das obengenannte polygonale Diamantmesser wird durch ein herkömmliches
Verfahren hergestellt, das bei der Produktion von ringförmigen Trägern mit polygonaler
innerer Peripherie Anwendung findet, wobei der auf diese Weise hergestellte Träger
anschließend mit einem Diamantpartikel enthaltenden galvanischen Überzug versehen
wird.
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Falls nur eine kleine Anzahl an Trägern hergestellt werden sollen,
wird eine Platte aus einem Blech herausgeschnitten und entsprechend einer vorherbestimmten
Gestalt bearbeitet. Falls Träger jedoch in Massenproduktion hergestellt werden sollen,
werden die Platten mittels einer Presse aus einem Blech herausgestanzt. Sowohl bei
der Herstellung der Träger durch Schneiden als auch durch Stanzen bestimmter Metallmuster
sind bereits sogenannte Verfahren mit numerischer Steuerung verwendet worden.
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Die Herstellung der polygonalen Träger mittels Verfahren mit numerischer
Steuerung erfordert lediglich die Annahme eines umschreibenden Kreises 8, um die
Ecken 7 unter gleichen Winkelabständen entlang dieses umschreibenden Kreises örtlich
festzulegen und um die jeweiligen Ecken durch gerade Linien zu verbinden.
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Das bedeutet, der ringförmige Träger mit der polygonalen inneren Peripherie
kann ohne eine besondere Fertigkeit und/oder Technologie hergestellt werden, wobei
der Zeit-und Kostenbedarf zur Herstellung des erfindungsgemäßen Diamantmessers denjenigen
zur Herstellung herkömmlicher Diamantmesser entspricht.
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Das auf diese Weise hergestellte Diamantmesser bzw. die Honeinrichtung
zum Schneiden und Schleifen wurde über eine Schnitzelmaschine gespannt und zum Schneiden
eines aus einem Kristall bestehenden Siliziumwerkstückes in Scheibchen von 10q mm
Durchmesser mit einer Geschwindigkeit von 70 mm/min benutzt. Alle erhaltenen Scheibchen
wiesen Standardwerte hinsichtlich Verziehen und Abschrägungen auf, wobei die Schnittflächen
der Scheibchen keine Sägespuren aufzeigten und glatt waren. Insbeson-
dere
betrug die Ausrichtzeit der erfindungsgemäßen Honeinrichtung nur die Hälfte derjenigen
eines herkömmlichen Diamantmessers.
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Die Erfindung ist unter Bezugnahme auf eine bevorzugtes Ausführungsbeispiel
ausführlich gezeigt und beschrieben worden, es sind jedoch mannigfaltige Änderungen
hinsichtlich der Form und der Einzelheiten möglich, ohne das Wesen und den Rahmen
der Erfindung zu verlassen.