DE3804781C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schleifeinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Hohe Schleifleistungen, die vor allem durch den Einsatz von Schleif­ scheiben mit Beschichtungen aus kubischem Bornitrid infolge niedriger, abrasiver Abnutzung erzielt werden, haben zur Folge, daß aufgrund der erhöhten Zerspanungsleistung ein großer Wärmeanfall und damit verbunden die Gefahr hoher Temperaturen im Arbeitsbereich des Schleifwerkzeuges auftreten. Beim Schleifen schwer zerspanbarer Werkstoffe mit geringer Wärmeleitfähigkeit, wie z. B. Titanlegierung, Keramikwerkstoffe und gesintertes Hartmetall oder überhitzungsempfindlicher Werkstoffe, wie z. B. Werkzeug-, Einsatz- und Vergütungsstählen, können in der Randschicht zahlreiche Defekte entstehen, vorwiegend Brände, Mikrorisse, Strukturveränderungen sowie hohe innere Spannungen. Diese Defekte müssen vermieden werden.

Aus der Kurzzusammenfassung JP 56-27 778 ist eine Schleifeinrichtung, bestehend aus einer Schleifscheibe, einer Abdeckhaube und einer Kühlölzuführeinrichtung bekannt.

Derartige Schleifeinrichtungen laufen mit niedrigen Drehzahlen und sind für geringe Zerspanungsleistung ausgelegt.

Der Erfindung liegt die Aufgae zugrunde, die Schleifleistung einer Schleifeinrichtung der eingangs beschriebenen Art zu erhöhen und die Qualität der Randzonen der geschliffenen Flächen zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schleifscheibe in ihrem Innenraum mit der Abdeckhaube einen Ölsammelraum bildet, von dem Bohrungen zu der im Bereich des Außenumfanges der Schleifscheibe liegenden Schleifflächen führen, die durch schräg zur Drehrichtung der Schleifscheibe verlaufende Kühlölnuten unterbrochen sind, in denen die Bohrungen münden und denen Kühlöl zugeführt wird, wozu die Bohrungen von der Achse zum Umfang der Schleifscheibe gerichtet sind.

Die DE 24 25 179 A1 beschreibt eine Schleifeinrichtung mit einer inneren Ringfläche, die als Hohlraum ausgebildet und durch eine Kehle begrenzt ist. Von dem Hohlraum gehen unterhalb der Kehle radiale Verteilungskanäle für einen Elektrolyt oder ein Spülmittel aus, die mit axialen Verteilungskanälen und über diese mit Oberflächenspülungen der aktiven Schleifscheibenschicht verbunden sind.

Ein Nachteil hierbei ist jedoch, daß mit höherer Schleifgeschwindigkeit die Zentrifugalkraft am Umfang der Schleifscheibe zunimmt und somit die Kühlflüssigkeit unmittelbar nach Erreichen der Oberflächenspülnuten von der Schleifscheibe weggeschleudert und die aktive Schleifschicht von der Kühlflüssigkeit nicht erreicht wird.

Ein weiterer Nachteil liegt in der Anordnung der Verteilungskanäle, deren Fertigung mehrere Arbeitsvorgänge erfordert und die zu ungünstiger Durchströmung führen.

Ferner ist schon bekannt (DE-AS 11 23 227), mittels an der Schleifstelle einander gegenüberliegend angeordneter Kühl- bzw. Schmiermittel- Zufuhrdüsen, deren Mündungen möglichst nahe an die Schleifstelle heranreichen, unzulässige Erhitzung des Werkstückes zu verhindern. Hierbei sind die Zufuhrdüsen für das Kühl- und Schmiermittel in einem Gehäuse angeordnet, das die Schleifscheibe allseitig, bis auf einen Ausschnitt, um das Werkstück an die Schleifscheibe heranführen zu können, umschließt. Bei dieser Düsenordnung ist das austretende Kühlschmiermittel aber nicht in der Lage, den mit der Schleifscheibe umlaufenden Luftmantel zu durchdringen, so daß nur sehr wenig Kühlschmiermittel an die eigentliche Schleifstelle gelangt.

Die vorliegende Erfindung verbessert diese Anordnung und die Kühlung der Schleifscheibe durch eine verbesserte Beschickung der aktiven Schleifschicht mit Kühlöl.

Da die Schleifscheibe mit der Abdeckhaube einen Ölrückhalteraum bildet und von einem Ölversorgungssystem im Inneren der Schleifescheibe Bohrungen im Trägerkörper zu den auf den äußeren Schleifflächen befindlichen Kühlölnuten führen, ist eine besonders zuverlässige Beschickung der Kühlölnuten mit Kühlöl gewährleistet. In Abhängigkeit von der Drehzahl der Schleifscheibe wird das Kühlöl aus dem Ölversorgungssystem durch die Zentrifugalkraft in die zur Schleiffläche führenden Bohrungen gedrückt und somit eine drehzahl- bzw. leistungsabhängige Versorgung der äußeren Kühlölnuten mit Kühlöl erreicht.

Indem die Abdeckhaube sich der Kontur der Schleifscheibe anpaßt und diese bis auf eine Aussparung im Arbeitsbereich der Schleiffläche vollständig abdeckt, wird das Kühlöl gehindert, nach Erreichen der Schleifflächen die Schleifeinrichtung zu verlassen, und trotz hoher Zentrifugalkräfte gelangt das Kühlöl insgesamt bis zum Arbeitsbereich.

Hierdurch ist die Kühlung der Schleifscheibe erheblich verbessert und die Belastung der Umgebung der Schleifscheibe mit umherspritzendem Kühlöl verringert, wodurch die Sichtüberwachung des Schleifvorganges verbessert ist und geringerer Reinigungsaufwand betrieben werden muß.

Die Bohrungen sind in einem Arbeitsgang herzustellen.

Durch Variierung der sowohl radialen als auch axialen Ausrichtung dieser Bohrungen kann der Wirkungsgrad der Kühlung verändert werden und die kritischen Stellen werden gezielt mit Kühlöl versorgt.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung sind als Kühlölzuführungseinrichtung Kühlölzuführungsleitungen vorgesehen, die in Drehrichtung der Schleifscheibe vor dem Arbeitsbereich annähernd tangential zur Drehrichtung in die Abdeckhaube beidseitig des Topfrandes einmünden, so daß die Beförderung des Kühlöles zum Arbeitsbereich durch die Drehung der Schleifscheibe unterstützt ist und eine turbulenzfreie Benetzung der Schleiffläche mit Kühlöl erfolgt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt entsprechend der Linie I-I in Fig. 2 durch eine erfindungsgemäße Schleifeinrichtung und

Fig. 2 die Draufsicht der Schleifeinrichtung in Fig. 1.

Fig. 1: Die Schleifeinrichtung enthält eine topfförmige Schleifscheibe 3, die über ihren im wesentlichen ebenen Topfboden 4 von einer Antriebswelle 2 angetrieben wird. Der Topfrand 5 der Schleifscheibe 3 ist dachförmig und die Schleifscheibe 3 als innen sowie außen mit Schleifmaterial, z. B. mit kubischem Bornitrid, beschichteter Körpr ausgebildet. Auf diesem beschichteten Topfrand 5 sind Kühlölnuten 7, die den Schleifbelag unterbrechen, angebracht. Die äußeren und inneren Schleifflächen 6 bzw. 6′ laufen spitzwinklig aufeinander zu und werden durch die Kühlölnuten 7, die geneigt zur Drehrichtung 14 der Schleifscheibe 3 verlaufen, unterteilt.

Ein Ölrückhalteraum 8 befindet sich zwischen der topfförmigen Schleifscheibe 3 und einer Abdeckhaube 11, die sich der Kontur der Schleifscheibe 3 anpaßt und diese bis auf eine Aussparung im Arbeitsbereich 12 der Schleiffläche vollständig abdeckt, wodurch das Kühlöl zuverlässig daran gehindert wird, von den äußeren Schleifflächen 6′ geschleudert zu werden, bevor es den Arbeitsbereich 12 der Schleifscheibe 3 erreicht hat.

Unterhalb des dachförmigen Topfrandes 5 ist ein Ölsammelraum 10, der über Bohrungen 9 im Trägerkörper 3 mit den Kühlölnuten 7 auf der äußeren Schleiffläche 6′ verbunden ist. Diese Bohrungen 9 können radial geneigt zur Drehachse 15 der Schleifscheibe 3 verlaufen. In Drehrichtung der Schleifscheibe 3 vor dem Arbeitsbereich 12 treten annähernd tangential zur Drehrichtung 14 in die Abdeckhaube zwei Kühlölzufuhrkanäle 13 beidseitig des Topfrandes ein (siehe Fig. 2).

Funktionsbeschreibung:

Die Kühlölzufuhrkanäle 13 speisen das Kühlöl zwischen Abdeckhaube 11 und Schleifscheibe 3 ein, von wo es zunächst in den Ölsammelraum 10 und von da in die Bohrungen 9 in der Schleifscheibe 3 gelangt. Die Bohrungen 9 sind so in der Schleifscheibe 3 angeordnet, daß die bei ihrer Drehung entstehende Zentrifugalkraft das Kühlöl durch die Bohrungen 9 fördert. Die Bohrungen 9 münden in Kühlölnuten 7, in denen das Kühlöl weitertransportiert wird und die angrenzenden äußeren Schleifflächen 6′ benetzt. Durch die Abdeckhaube 11 wird das Kühlöl auf der äußeren Schleiffläche 6′ zurückgehalten und am Wegschleudern gehindert, bevor der Arbeitsbereich 12 der Schleifscheibe 3 erreicht ist.

Durch die Anordnung und Ausgestaltung der Kühlölnuten 7 quer zur Drehrichtung 14 der Schleifscheibe 3 und bogenförmig bzw. spiralförmig innerhalb der Schleifflächen 6, 6′ ist die Benetzung der Schleifflächen 6, 6′ im Arbeitsbereich 12 wirkungsgünstig gestaltet und durch die Bohrungen 9 wird eine zusätzliche Kühlung inneralb der Schleifscheibe 3 erzielt und die Versorgung der Kühlölnuten 7 mit Kühlmittel sichergestellt. Die Neigung zur Drehrichtung 14 sowie die Breite der Kühlölnuten 7 kann hierbei, je nach Grad der gewünschten Kühlung und Schleifleistung, variiert werden.

Der Ausschnitt, den die Abdeckhaube 11 auf der Schleiffläche als Arbeitsbereich 12 freiläßt, sollte nicht größer sein als 90° und vorzugsweise nur die Schleiffläche freilassen.

Die Wirkungsweise der vorgenannten Anordnung ist mit nur einer Kühlmittelzuleitung 13 oder mehr als zwei Kühlmittelzuleitungen 13 vorteilhaft möglich.

Claims (2)

1. Schleifeinrichtung mit einer topfähnlichen, um eine mindestens annähernd vertikale Achse rotierenden Schleifscheibe und einer Abdeckhaube, die bis auf einen Arbeitsausschnitt die gesamte Schleifscheibe abdeckt und einer Kühlölzuführeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifscheibe (3) in ihrem Innenraum mit der Abdeckhaube (11) einen Ölsammelraum (10) bildet, von dem Bohrungen (9) zu der im Bereich des Außenumfanges der Schleifscheibe (3) liegenden Schleiffläche (6′) führen, die durch schräg zur Drehrichtung der Schleifscheibe (3) verlaufende Kühlölnuten unterbrochen sind, in denen die Bohrungen (9) münden und denen Kühlöl zugeführt wird, wozu die Bohrungen (9) von der Achse (15) zu derem Umfang hin gerichtet sind.

2. Schleifeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Kühlölzuführungseinrichtung Kühlölzuführungsleitungen (13) vorgesehen sind, die in Drehrichtung der Schleifscheibe (3) vor dem Arbeitsausschnitt (12) annähernd tangential in die Abdeckhaube (11) zu beiden Seiten des Topfrandes (5) einmünden.