DE3920971A1 - Sich drehendes schleifwerkzeug und filament hierfuer - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf ein sich drehendes Schleifwerkzeug bzw. ein sich drehendes abtragendes Werkzeug- und auf ein Filament hierfür. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein verbessertes Werkzeug, das insbesondere zum Entgraten von mit einem Radius versehenen Randkanten geeignet ist, und zur Bearbeitung von harten und ausgefalle­ nen Materialen bei automatisierten Prozessen oder unter Verwendung von Robotern verwendet werden kann.

Heutzutage werden häufig runde oder im Querschnitt kreis­ förmige und mit einem Schleifmittel versehene Nylonfilamente bei sich drehenden Schleifwerkzeugen oder Bürsten verwendet. Ein Beispiel einer derartigen sich drehenden Bürste wird unter dem Warenzeichen KORFIL von der Firma Osborn Manufacturing in Cleveland, Ohio, vertrieben. In diesem Zusammenhang läßt sich auf die US-PS 23 28 998 hinweisen. Weitere Beispiele eines Entgratungsverfahrens und Verwendung eines Werkzeugs mit einem runden Filament sind in der US-PS 46 46 479 gezeigt.

Derartige Monofilamentbüschel sind mit einem entsprechend bemessenen Schleifmineral versehen, das beispielsweise einen Durchmesser von etwa 1,01 mm bis 1,27 mm hat. Derartige Büschel werden häufig gekräuselt oder wellig gemacht, um eine einstellbare Spitzenwirkung zu erzielen, da der Fila­ mentspitze oder der Bürstenoberfläche die Bearbeitung der Werkzeuge normalerweise erfolgt, wobei die Büschel gering­ fügig gebogen sind.

Bei runden oder kreisförmigen Filamenten berühren während des Gebrauchs die Enden oder Seiten der Filamente die Werk­ stückteile, so daß gewissermaßen eine Arbeit pro Zeiteinheit geleistet wird. Bei einer runden Auslegungsform eines Fila­ ments erhält man einen Filament-Werkstück-Punktkontakt an der Werkstückoberfläche, so daß nur ein kleiner Teil des Schleifmittels genutzt wird, das in dem Filament und dem Werkzeug vorhanden ist.

Bei der tatsächlichen Praxis ist das runde Monofilament zu Beginn mit einem derartigen Punktkontakt und auf Grund des Eigenverschleißes wird dieses Monofilament während der üb­ lichen Standzeit des Werkzeuges immer flacher. Wenn über­ haupt, so überschreitet diese Abflachung kaum 50 % des Filamentdurchmessers. Ferner ändert sich während des Ge­ brauchs der Abflachungsgrad, wodurch die Wiederholbarkeit der Qualitätssicherung von Teil zu Teil infolge des Abgra­ tens beeinträchtigt wird, selbst dann, wenn man eine mit einem Radius versehene Randkontur bearbeitet oder eine entsprechende Oberflächenkante erzeugen möchte.

Bei einem üblichen runden Filament ist der maximale Anteil des Schleifmittels der Nylonmatrix im allgemeinen mit etwa 30 Gew.-%. Wenn ein größerer Anteil vorgesehen ist, wird die Gesamtfilamentstärke nachteilig beeinflußt.

Die Verwendung von Schnellbearbeitungslegierungen, zähen, rostfreien Stählen, hochtemperaturfeste Speziallegierungen und selbst harten Schleifmitteln als Bestandteile bei einem üblichen Schleifwerkzeug mit runden Filamenten kann man keine wiederholbare und zuverlässige Qualitätssicherung beim Entgraten, bei der Radiusbearbeitung, dem Konturieren oder der Oberflächenbearbeitung derartiger Teile insbesondere bei einem automatisierten Bearbeitungsverfahren oder einem Bearbeitungsverfahren mittels Robotern erreichen.

Eine rotierende Schleifbürste oder ein Honwerkzeug verwendet ein im Querschnitt viereckiges oder flaches Schleiffilament aus Nylon. Das Werkzeug ist derart ausgelegt und wird derart in Drehung versetzt, daß die flache Seite des Filaments das Werkstück überstreicht. Die Gestalt des Filaments und seine Ausrichtung im Werkzeug erzeugt einen linienförmigen oder flächenförmigen Oberflächenkontakt mit dem Werkstück, so daß im Vergleich zu einem Werkzeug mit einem typischen runden Filament die pro Zeiteinheit geleistete Arbeit beträchtlich erhöht werden kann, so daß man einen größeren Durchsatz bei der Bearbeitung von Werkstücken als bei der bisherigen Bear­ beitung von Werkstücken erzielen kann. Die viereckigen Fila­ mente ermöglichen, daß auch eine größere Menge an mineralischen Schleifmitteln genutzt werden kann, und diese in der Nylon­ matrix gleichmäßiger verteilt und gelagert werden können. Die Erfindung erzielt eine beträchtliche und wiederholbare Qualitätssicherung unter den bearbeiteten Teilen beim Ab­ graten, bei der Radiusausbildung, der Kantenkonturierung und der Oberflächenbearbeitung, insbesondere bei Schnell­ bearbeitungslegierungen, zähen rostfreien Stählen, hoch­ temperaturfesten Legierungen und harten Schleifmitteln. Die Werkzeuge nach der Erfindung sind insbesondere zur Verwendung bei der automatisierten maschinellen Bearbeitung oder bei Robotereinsatz geeignet.

Obgleich bei den meisten, sich drehenden Bürsten oder abtra­ genden Werkzeugen die Spitze des büschelförmigen Filaments an der Bearbeitungsfläche in Eingriff mit dem Werkstück kommt, ist bei der Erfindung die Auslegung derart getroffen, daß die flache Seite jene ist, die das Werkstück überstreicht, oder über das Werkstück gezogen wird. Bei einer gegebenen Filamentsteifigkeit ist es daher erwünscht, daß das Filament länger im Hinblick auf die Nabe oder den Befestigungspunkt oder den Festlegungspunkt des Filaments ausgelegt ist, so daß das Filament ausreichend Raum zur Verfügung hat, daß es zu der Drehrichtung gesehen von dieser weggebogen oder durch­ gebogen werden kann, so daß in geeigneter Weise dasselbe mit der ebenen Seite der jeweiligen Filamente mit dem Werkstück zusammenarbeiten kann. Um auch die Abstreifwirkung zu er­ leichtern, ohne daß die Filamente übermäßig lang ausgelegt werden müssen, können die Filamente in der Reihe oder Büscheln angebracht werden, die unter einem beträchtlichen Winkel zu einem Radius in Richtung von der beabsichtigten Drehrichtung wegweisend verlaufen, so daß die Seite jedes Büschels oder jeder Reihe ein benachbartes Büschel oder eine benachbarte Reihe überlappt.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevor­ zugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Darin zeigt:

Fig. 1 eine Endansicht eines auf eine große Länge zugeschnittenen Filaments bei einem sich drehenden Schleif­ werkzeug nach der Erfindung,

Fig. 2 eine vergrößerte Ausschnittsansicht der Werk­ zeugfläche gesehen von der Linie 2-2 in Fig. 1,

Fig. 3 eine Fig. 1 ähnliche Ansicht zur Verdeut­ lichung des Werkzeugs in dem Zustand, wenn es einer Werk­ stückfläche gegenüberliegt,

Fig. 4 eine vergrößerte schematische Ansicht zur Verdeutlichung der Abstreifwirkung der abgeflachten Filament im Zusammenwirken mit dem Werkstück,

Fig. 5 eine Endansicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eines Werkzeuges nach der Erfindung, wobei die dargestellten Filamente fest mit der Nabe verbunden sind und übereinander oder in tangentialer Weise liegend vorge­ sehen sind, um die abtragende Wischwirkung zu verstärken,

Fig. 6 eine Ansicht des Werkzeugs von Fig. 7 im Arbeitszustand, wenn es einer Werkstückfläche gegenüberliegt,

Fig. 7 eine vergrößerte Ausschnittsansicht der Aus­ legung der Nabe gemäß der bevorzugten Ausführungsform nach den Fig. 5 und 6,

Fig. 8 eine vergrößerte Querschnittsansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines in einer ebenen Seite versehenen Filaments, und

Fig. 9 und 10 ähnliche Ansichten zur Verdeutlichung von Filamenten mit einer ebenen Seite, die bei der Erfindung zur Anwendung kommen können.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist ein sich drehendes, abtra­ gend wirkendes Werkzeug zum Glanzschleifen bzw. Honen nach der Erfindung gezeigt, das insgesamt mit 10 bezeichnet ist. Das Werkzeug 10 weist eine Nabe 12 auf, die beispielsweise an einer angetriebenen Welle einer Maschine oder eines Robo­ ters angebracht sein kann. Die Nabe hat eine Mehrzahl von Kanälen 13, die in axialer Richtung verlaufen und derart ausgelegt sind, daß sie in ineinandergreifender Form die zusammengedrückten Kanäle 14 von Filamentbüscheln oder -streifen aufnehmen, die insgesamt mit 15 bezeichnet sind. Die Filamente können um einen Haltedraht oder einen Stab innerhalb der Kanäle auf übliche Weise gewickelt sein. Die Büschel oder Streifen 15 sind in Umfangsrichtung in regel­ mäßigen Abständen angeordnet und verlaufen in radialer Richtung, um eine radial verlaufende Reihe derartiger Fila­ mente zu bilden, die insgesamt mit 16 bezeichnet sind. Die äußeren Enden der Filamente sind abgeglichen, um eine kreis­ förmige Werkzeugfläche zu erhalten, die insgesamt mit 17 bezeichnet ist.

Auf Grund der Eigenheit des Filaments, das bei dem Werkzeug eingesetzt wird, um das Büschel oder den Streifen zu bilden, hat das Werkzeug eine größere Filamentlänge im Vergleich zu üblichen mit drahtförmigen oder üblichen mit einem kreis­ förmigen Querschnitt versehenen Filamenten, die bei ab­ schleifend wirkenden Werkzeugen bisher verwendet wurden. Als Beispiel für eine Nabe erwähnt, die einen Durchmesser von 127 mm hat und Filamente mit einer Länge von 215,9 mm aufweist. Unter Länge der Filamente ist die Länge der Fila­ mente ausgehend von der Nabe zu der Werkzeugoberfläche 17 zu verstehen. Bei dem vorstehend genannten Beispiel hat das Werkstück dann einen Durchmesser von 558,8 mm.

Als weiteres Beispiel wäre eine Nabe von 127 mm (5 inch) mit einer Monofilamentlänge von 226,7 mm (10,5 inch) zu erwähnen, so daß man ein Werkzeug mit einem Durchmesser von 762 mm (30 inch) erhält. Im allgemeinen ist es bevorzugt, daß die radiale Länge oder Zuschnittlänge der Filamente zwischen dem ein- und zweifachen des Durchmessers der Nabe liegt, und vorzugsweise etwa das eineinhalbfache dieses Durchmessers beträgt.

Dies läßt sich mit einer üblichen Drahtbürste oder einem Entgratungswerkzeug vergleichen, das eine Borstenlänge von 25,4 bis 76,2 mm (1 bis 3 inch) hat. Eine Nabe mit einer Abmessung von 152,4 mm (8 inch) und einer Filamentlänge von 76,2 mm (3 inch) führte zu einer sich drehenden Bürste oder einem Werkzeug mit einem Außendurchmesser von 304 mm (12 inch).

Wie sich aus den Fig. 2 und 8 ersehen läßt, haben die einzelnen Filamente 20, die das sich drehende Schleifwerk­ zeug bilden, einen viereckigen Querschnitt und jedes Filament hat zwei parallele, flache Seiten mit einer Haupterstreckung 21 und 22 und schmalere Enden 23 und 24.

Wie sich aus Fig. 2 ersehen läßt, sind die Filamente derart ausgerichtet, daß die ebenen Hauptseiten parallel zur Achse 26 des Werkzeugs sind. Wenn entsprechend Fig. 3 das Werk­ zeug auf eine Werkstückoberfläche gelegt wird, die insgesamt mit 30 bezeichnet ist, ermöglicht die besonders große Linie der Filamente, daß die relativ steifen Filamente gegen die Werkstückoberfläche gebogen oder gedrückt werden, wenn sich das Werkzeug in Richtung des Pfeils 31 dreht. Das Andrücken des Werkzeugs gegen die Werkstückoberfläche und das Drehen in diese Richtung bewirken, daß die lang bemessenen Filamente sich in einer Richtung entgegen der Drehrichtung biegen, und es wird bewirkt, daß eine ebene Hauptseite 21 der Filamente die Werkstückfläche 30 überstreicht. Bei einem Werkzeug mit der vorstehend angegebenen Zuschnittlänge für die Filamente erhält man eine seitliche Überstreichwirkung von 152,4 mm bis 177,8 mm (6 bis 7 inch) oder größer gegenüber der Werk­ stückoberfläche. Wegen der viereckigen Ausbildungsform des Filaments im Querschnitt können sich die Filamente leichter in der Drehebene als in axialer Richtung des Werkzeugs bie­ gen. Die Stärke der seitlichen Überstreichwirkung, die man bei einem Werkzeug mit einer langen Filamentzuschnittlänge unter Verwendung eines viereckigen Monofilaments erhält, ist natürlich nach dem Sehnen-Nährungsverfahren gemessen, bei dem die Werkstückfläche in bezug zu der kreisförmigen Werk­ zeugfläche gesetzt wird, und diese ist bei der dargestellten Ausführungsform etwa gleich dem halben Durchmesser des Werk­ zeugs.

Wie aus Fig. 4 zu ersehen ist, legen sich die Monofilamente bei der Biegung entgegen der Drehrichtung derart, daß sie übereinander zu liegen kommen, wie dies dargestellt ist, so daß die ebenen Filamenthauptseiten gegeneinander drücken und die radial weiter innenliegenden Filamente als Federn wirken, welche die äußeren Filamente gegen das Werkstück bei der Überstreichbewegung drücken.

Bei dem Werkzeug nach der Erfindung mit einer großen Fila­ mentzuschnittlänge ist es möglich, daß man das Werkzeug langsamer als bei üblichen Abgratscheiben drehen kann. Bei­ spielsweise kann eine Drehgeschwindigkeit von 750 m/min bis 1200 m/min (2500 bis 4000 feet per minute) in Verbindung mit einem geeigneten Kühlmittel verwendet werden, um eine aus­ gezeichnete Entfernung von Graten oder eine ausgezeichnete Oberflächengüte zu erzielen.

Ein weiterer Vorteil, den man durch das Werkzeug mit recht­ eckigen Filamenten und großer Zuschnittlänge erhält, ist darin zu sehen, daß man ein sogenanntes Schwingen oder ein Zurückbiegen oder ein Vor- und Zurückbiegen der Filamente vermeiden kann, wenn sie nicht in Kontakt mit dem Werkstück sind. Bei üblichen Werkzeugen mit kreisförmigen Filamenten und kurzer Zuschnittlänge wird dann, wenn das Filament oder das Büschel das Werkstück verläßt, bis zum Wiedereingriff mit demselben eine kontinuierliche Schwingung oder ein Vor- und Zurückbiegen erzeugt, wobei dieses ständige Biegen das Brechen des Filaments unterstützt, und zu einem schnellen Verschleiß des Werkzeugs führt. Auf jeden Fall können sich die lang bemessenen und mit einem Schleifmittel versehenen Monofilamente leicht biegen, wenn sie in Eingriff beim Über­ streichen mit dem Werkstück sind, so daß die ebene Haupt­ seite des Filaments dem Werkstück zugewandt liegt, wobei benachbarte Monofilamente, die die Werkstückfläche über­ streichenden Filamente umgeben, als Federn oder Dämpfungs­ einrichtungen wirken, wenn die Filamente auf das Werkstück treffen und dieses überstreichen.

Beispielsweise kann das viereckige Filament mit einer ebenen Hauptfläche etwa 2,28 mm (0,090 inch) breit und etwa 1,143 mm (0,045 inch) dick sein. Etwas breitere, viereckige Filamente können verwendet werden, die ebene Hauptflächen haben, die bis zu dem drei- bis vierfachen der Dicke des Filaments groß sind. Wie angegeben, kann das Monofilament von einem extrudierten Kunststoff, wie Nylon, gebildet werden, der insgesamt gleichmäßig mit einem Schleifmineral, wie Alu­ miniumoxid oder Siliciumcarbid, imprägniert sein kann. Wei­ tere, ausgefallenere Schleifmineralien, wie polykristalliner Diamant, können leicht eingesetzt werden. Auch läßt sich die Schleifkernungsgröße leicht von grobem zu feinem Pulver für einen besonderen Feinschliff für äußerst glänzende Werkstück­ teile in veränderlicher Weise wählen.

Auch hat sich gezeigt, daß das viereckige oder mit einer ebenen Fläche versehene Filament ermöglicht, daß mehr von dem Schleifmineral in der Kunststoffmatrix vorgesehen werden kann. Üblicherweise wurden etwa 30% des Schleifminerals unter üblichen Bedingungen bei runden und gekräuselten Schleifmonofilamenten aus Nylon genutzt. Der Prozentsatz ist gewichtsbezogen und bezieht sich auf die Querschnitts­ fläche der Nylonfilamente.

Bei dem viereckigen Schleifmonofilament aus Nylon mit rela­ tiv größerer Querschnittsfläche wird ermöglicht, daß bis zu 45% des eingelagerten Schleifminerals genutzt werden kann, ohne daß die Gesamtfilamentfestigkeit negativ beeinflußt würde. Dies stellt einen Gewinn von 50% des Gehalts an Schleifmineral dar, und das viereckige Filament ermöglicht in effektiverer Weise ein Schleifen einer Werkstückfläche.

Auch sollte noch erwähnt werden, daß der in der Beschreibung verwendete Begriff "Monofilament" bei dem sich drehenden Schleifwerkzeug der vorstehend genannten Art sich auf die Eigenschaften bezieht, daß ein derartiges Monofilament geringfügig größer und steifer als eine Faser ist, wobei diese Größe in Denier gemessen wird. Fasern sind üblicher­ weise schlaff und äußerst flexibel.

Auf Grund der größeren Querschnittsfläche des größeren Anteils an Schleifmittel wird ein viereckiges Monofilament (1,143 mm×2,28 mm (0,045×0,090 inch) beispielsweise) nach der Erfindung wenigstens die dreifache Steifigkeit eines kreisförmigen Monofilaments (1,143 mm (0,045 inch) im Durch­ messer), wobei der Durchmesser des letztgenannten gleich der Dicke des voranstehend genannten ist. Diese Aussagen treffen zu, wenn die Biegerichtung senkrecht zu der Ebene der ebenen Seite ist. Daher hat das Monofilament nach der Erfindung einen höheren Elastizitätsmodul und einen be­ trächtlich größeren Steifigkeitsfaktor, wobei man beide durch einen höheren Anteil von Schleifmittel und die entsprechende Formgestaltung sowie die entsprechende Größenbemessung er­ hält. Hierdurch ist die Bearbeitungsstärke bei der Abtrags­ leistung des Werkzeugs größer, da die flachen Seiten der Monofilamente, die nicht nur durch ihre Eigensteifigkeit sondern auch durch Steifigkeit der darunterliegenden Mono­ filamente gestützt werden, und das Werkstück überstreichen.

Unter Bezugnahme auf Fig. 2 ist noch zu erwähnen, daß die Dichte der Filamente ausreichend unterhalb des Maximums ist. Dieses Maximum der Filamentdichte jedoch würde bei der vor­ liegenden Erfindung zu einem äußeren Erscheingungsbild führen, das ähnlich einer Steinmauer ist. Ein Vorteil des viereckigen Filaments ist darin zu sehen, daß eine größere Filamentdichte erzielt werden kann, daß sich viereckige oder quadratische, in einer ebenen Seite versehenen Filamente enger als andere packen lassen.

Anhand den Fig. 5, 6 und 7 wird eine weitere bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung erläutert, gemäß der ein sich drehendes Schleifwerkzeug 40 angegeben ist, das eine Nabe 42 hat, die an einer Welle angebracht und drehangetrieben werden kann. Mit der Nabe ist eine Reihe von Bürstenstreifen oder Büschelkanälen 43 fest verbunden, die eine Reihe von gleichmäßigen Umfangsrichtung beabstandeten Büscheln oder Streifen aus Monofilamenten bilden, die bei 44 ange­ deutet sind. Die Büschel oder Streifen verlaufen nicht in radialer Richtung, sondern sie sind übereinandergelegt und erstrecken tangential unter einem spitzen Winkel zu einem Radius. Der Radius ist bei 45 in den Fig. 5 und 7 gezeigt. Jedes Büschel oder jeder Streifen weist eine Reihe von Fila­ menten 20 auf, die in den Kanälen 43 festgelegt und um einen Haltedraht 46 gewickelt sind, wie dies aus Fig. 7 zu er­ sehen ist. Die Achse jedes Büschels, die mit 48 bezeichnet ist, verläuft unter einem spitzen Winkel zu dem Radius 45, so daß die Büschel oder Streifen tangential verlaufen und übereinanderliegen, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist. In Fig. 7 beläuft sich der dargestellte Winkel auf etwa 45°. Es wird bevorzugt, daß der Winkel innerhalb eines Bereiches von etwa 30° bis etwa 60° liegt. Die Kanäle 43 können an der Nabe angeschweißt werden, wie dies bei 50 an­ gedeutet ist und sie können miteinander verschweißt werden, wie dies bei 51 angedeutet ist. Die Kanäle können mit Hilfe von mit Einkerbungen versehenen, kreisförmigen Schablonen­ platten 52 angeordnet werden.

Da die Büschel oder Streifen tangential zum Radius verlaufen, können die Enden der Filamente asymmetrisch abgeglichen wer­ den, um eine kreisförmige Werkzeugfläche zu erhalten, wie dies bei 54 gezeigt ist.

Die Monofilamente sind wiederum derart ausgerichtet, daß eine ebene Hauptseite 21 oder 22 parallel zur Achse des Werk­ zeugs verläuft. Wenn ein Werkzeug zur Werkstückfläche 56 entsprechend Fig. 6 zugewandt ist, sind die Filamente bereits so ausgerichtet, daß ihre ebene äußere Hauptseite der Werk­ stückfläche zugewandt liegt, so daß beim Drehen des Werkzeugs in Richtung des Pfeils 57 diese ebene Hauptseite des Fila­ ments die Fläche des Werkstücks überstreicht.

Bei der Gegenüberstellung von Fig. 3 und Fig. 6 ist zu er­ kennen, daß die Filamente des Werkzeugs nach Fig. 6 sich weniger stark biegen, und daß die Nabe des Werkzeugs näher an die Werkstückoberfläche herangeführt werden kann. Wiederum jedoch wirken die darunterliegenden Büschel oder Streifen als Dämpfungskissen oder Federn, welche die flache Seite des bei der Bearbeitung wirkenden Filaments gegen das Werkstück drücken. Bei der Ausführungsform nach den Fig. 5 bis 7 biegen sich die mit Schleifmitteln versehenen Monofilamente noch weniger als bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 3, wodurch sich die Standzeit des Filaments verlängern läßt. Dabei stellt die tangentiale Auslegung sicher, daß die gewünschte Mischwirkung erzielt werden kann, und es wird vermieden, daß die vorderen Ränder anstoßen. Ferner kann ein größerer Druck auf die Werkstückoberfläche aufgebracht werden, da das Material bereits darüber gelegt ist, um ein Überstreichen des Werkstücks zu erreichen. Auch biegen sich die Filamente weniger, so daß man ein Glanzpolieren mehr in einer geraden Linie erhält, wie dies beispielsweise bei den Beispielen Nr. 2 und Nr. 4 im Hinblick auf das Glanzpolieren von rostfreien Stahlauskleidungen gezeigt ist.

Unter Bezugnahme auf Fig. 9 ist zu erkennen, daß der Quer­ schnitt des mit Schleifmittel versehenen Monofilaments von einem viereckigen Querschnitt mit scharfen Kanten entspre­ chend Fig. 8 abweichen kann. In Fig. 9 umfaßt die Aus­ legungsform des Monofilaments 60 zwei parallele, ebene Seiten 61 und 62 in einer Haupterstreckung und geringfügig abge­ rundete, schmalere Seitenkanten 63 und 64. Wiederum kann die Hauptbreitenabmessung des Monofilaments das Zwei- bis Dreifache der Dicke oder größer sein. Das Monofilament nach Fig. 9 ist natürlich derart ausgerichtet, daß die ebenen Hauptseiten 61 und 62 im allgemeinen parallel zur Achse des Werkzeugs sind und diese die Oberflächen oder die zu bear­ beitenden Kanten überstreichen. Der Vorteil des Monofila­ ments gemäß der Ausführungsform nach Fig. 9 ist darin zu sehen, daß das Werkzeug zur Ausbildung des Monofilaments bei der Herstellung etwas preisgünstiger ist. Natürlich ist noch zu bemerken, daß die viereckige Formwerkzeuge auf Grund des hohen Gehalts an Schleifmineralien im Extrudat zu einem Verschleiß bei dem rechteckigen Formwerkzeug führen, so daß dieses schließlich die Form einer Ellipse mit einem großen Hauptdurchmesser hat. Selbst derartige elliptische Mono­ filamente haben Vorteile gegenüber dem üblichen runden Monofilament, und zwar sowohl im Hinblick auf den Gehalt an Schleifmittel als auch im Hinblick auf die Arbeitsleistung pro Zeiteinheit, die man hierbei erhält.

In Fig. 10 ist ein Monofilament 66 gezeigt, das im Quer­ schnitt quadratisch ist. Alle vier Seiten des Monofilaments haben im wesentlichen die gleichen Abmessungen, und wiederum sind parallele Seiten, wie die Seiten 67 und 68 derart aus­ gelegt, daß sie parallel zur Achse des Werkzeugs sind, während die Seiten 69 und 70 senkrecht zur Achse des Werk­ zeugs sind. Ein Vorteil des Monofilaments nach Fig. 10 ist darin zu sehen, daß die Filamente nicht in spezieller Weise bei der Herstellung des Werkzeugs ausgerichtet werden müssen.

Auch ist noch zu erwähnen, daß man bei den Monofilamenten nach den Fig. 8 und 10 eine maximale Packungsdichte er­ reichen kann, so daß man eine größere Menge an Schleifma­ terial an der Bearbeitungsfläche zur Verfügung hat. Natürlich läßt sich eine maximale Packungsdichte der Filamente auch bei regelmäßigen Vielecken, wie Dreiecken oder selbst bei Sechsecken und in Kombination hiermit erzielen, wenn diese in geeigneter Weise angeordnet und dicht gepackt sind, so daß man ein ähnliches Werkzeug wie bei einer im wesentlichen massiven Scheibe erhält, die mit einem Schleifmittel ver­ sehen ist.

Ferner ist noch zu erwähnen, daß bei den verschiedenen Aus­ führungsformen des abtragenden Werkzeuges nach der Erfindung die Filamente nicht gekräuselt oder in einer sinusförmigen Wellenform fixiert sind. Wie aus Fig. 4 zu ersehen ist, würde dies dazu führen, daß man nicht mehr den optimalen Wischkontakt zwischen den mit Schleifmittel versehenen Mono­ filamenten und der Werkstückfläche aufrechterhalten kann. Ein gleichmäßiger und ständiger Kontakt mit dem Schleif­ mineral und der Werkstückfläche erzeugt eine äußerst gleich­ förmige und sehr große Arbeitsleistung pro Zeiteinheit im Hinblick auf die Produktivität.

Es ist zu erkennen, daß durch die Änderung der Form und der vergrößerten Querschnittsfläche sich der Prozentsatz des Schleifminerals in dem Monofilament beträchtlich steigern läßt, ohne daß man eine negative Auswirkung auf die Gesamt­ filamentfestigkeit erhält.

Die Erfindung ermöglicht eine wiederholbare Qualität von den zu bearbeitenden Teilen beim Entgraten, Ausbilden eines Radius, der Kantenkonturierung und der Oberflächenbearbei­ tung, insbesondere bei Schnellschneidlegierungen, zähen, rostfreien Stählen, hochtemperaturfesten Legierungen und schwer abzutragenden Materialien. Die Werkzeuge nach der Erfindung sind insbesondere bei der automatisierten maschi­ nellen Bearbeitung und beim Einsatz von Robotern geeignet.

Ferner ermöglichen die größere Querschnittsfläche des Mono­ filaments und der größere Anteil an Schleifmittel, daß man ein etwas steiferes Monofilament bereitstellen kann, so daß man eine erhöhte Standzeit des Werkzeugs selbst bei Zuschnittlängen mit der großen angegebenen Größe erhält.

Die Maximierung des Schleifminerals in Verbindung mit der hohen Rückfedersteifigkeit führen zu einer kürzeren Ver­ weilzeit auf den Rändern, so daß man eine mit einem exakten Radius versehene Kante erstellen kann. Auf jeden Fall führt der Linienkontakt oder der Ebenenkontakt zu einer Erhöhung des Mehrfachen der Bearbeitungsleistung im Vergleich zu jener, die man bei niederen Oberflächen- oder Werkzeuggeschwindig­ keiten mit typischen runden Filamenten erhält.

Obgleich die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungs­ formen erläutert worden ist, ist die Erfindung jedoch nicht auf die dort beschriebenen Einzelheiten beschränkt, sondern es sind zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, die der Fachmann im Bedarfsfall treffen wird, ohne den Er­ findungsgedanken zu verlassen.

Claims (15)

1. Sich drehendes Schleifwerkzeug mit einer sich drehen­ den Nabe (12) und einer Reihe von Kunststoffmonofilamenten (15, 60, 66), die von der Nabe (12) vorstehen und die je­ weils ein darin eingebettetes Schleifmaterial enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß die Monofila­ mente (15, 60, 66) jeweils eine ebene Fläche aufweisen und auf eine so ausreichend große Länge zugeschnitten sind, daß sie sich biegen, wenn sie sich gegenüber einer Werkstück­ fläche beim Überstreichen mit ihrer ebenen Fläche über die Werkstückfläche bewegen.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Monofilamente (15, 60, 66) einen viereckigen Querschnitt haben, der gegenüberliegende, längere ebene Flächen und schmalere Seitenkanten hat, und daß die Monofilamente bezüglich der Nabe (12) derart ausgerichtet sind, daß die ebenen Flächen im allgemeinen parallel zur Drehachse der Nabe (12) sind.

3. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zuschnittlänge der Filamente zwischen dem Ein- und Zweifachen des Durchmessers seiner Nabe (12) liegt.

4. Werkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zuschnittlänge der Filamente (15, 60, 66) etwa das Eineinhalbfache des Durchmessers der Nabe (12) beträgt.

5. Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jedes Filament (15, 60, 66) mehr als 30 Gew.-% eines Schleifminerals enthält.

6. Werkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jedes Filament (15, 60, 66) mehr als 45 Gew.-% eines Schleifmittels enthält.

7. Werkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jedes Filament (15, 60, 66) zwei parallele Seiten mit einer Haupterstreckung enthält, die größer als das Zweifache der Dicke des Filaments (15, 60, 66) ist.

8. Werkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jedes Filament (15, 60, 66) parallele Seiten mit einer Haupterstreckung hat, die etwa das Zwei­ fache der Dicke des Filaments (15, 60, 66) beträgt.

9. Werkzeug nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jedes Filament (15, 60, 66) etwa 2,28 mm (0,090 inch) breit und etwa 1,143 mm (0,045 inch) dick ist.

10. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich jedes Monofilament (15, 60, 66) von der Nabe (12) unter einem Winkel zum Radius erstreckt.

11. Werkzeug nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Winkel gleichmäßig ist.

12. Werkzeug nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Monofilamente (15, 60, 66) in einem Winkel verlaufen, der von der Drehrichtung des Werk­ zeugs wegweist.

13. Werkzeug nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Winkel etwa 45° beträgt.

14. Werkzeug nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Winkel in einem Bereich zwischen etwa 30 und etwa 60° liegt.

15. Werkzeug nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jedes Filament (15, 60, 66) zu Büscheln oder Reihen gruppiert ist, welche radial zum Dämpfen des Eingreifens der Monofilamente an einer Werk­ stückoberfläche übereinanderliegen.