DE4410645A1

DE4410645A1 - Method and apparatus for grinding the blade of a tool

Info

Publication number: DE4410645A1
Application number: DE19944410645
Authority: DE
Inventors: Daniel Dauzat
Original assignee: REYNARD ALBERT ETS SARL
Current assignee: REYNARD ALBERT ETS SARL
Priority date: 1993-03-31
Filing date: 1994-03-26
Publication date: 1994-11-10
Also published as: FR2703287B1; FR2703287A1

Abstract

The invention relates to a method and an apparatus for grinding the flanks of blades, for example knife blades. The problem here is to grind the cutting edge in such a way that it exhibits uniform thickness over its entire length, and this irrespective of the width of the blade. According to the invention, provision is made for a number of slides, as well as associated drives for moving and pivoting the slides in order to give the blade, which is clamped on a blade carrier, the necessary inclination in relation to the grinding face of the abrasive wheel and thus to achieve the desired result.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schleifen der beiden Seitenflächen eines Schneidwerkzeuges wie eines Messers oder einer Klinge. Die Erfindung betrifft gleichermaßen eine Vorrichtung zum Durchführen eines solchen Verfahrens. Auf die Oberbegriffe der Ansprüche 1 und 2 wird verwiesen.The invention relates to a method for grinding the both side surfaces of a cutting tool like one Knife or a blade. The invention relates equally a device for performing a such procedure. The preambles of claims 1 and 2 is referenced.

Es sind Vorrichtungen dieser Art bekannt, mit einem Klingenträger, gegen welchen eine der beiden Seitenflächen der Klinge, im folgenden Flanken genannt, angedrückt wird, um Material von der anderen Flanke, der zu bearbeitenden Flanke abzunehmen. Dabei wird die zu bearbeitende Flanke gegen die Stirnfläche eines als Hohlzylinder ausgebildeten Schleifkörpers angedrückt. Das Schleifen erfolgt durch translatorische Verschiebung der Klinge parallel zu deren Hauptrichtung von ihrem einen zu ihrem anderen Ende.Devices of this type are known, with a Blade carrier against which one of the two side surfaces the blade, hereinafter called flanks, is pressed on, to get material from the other flank, the one to be machined To decrease the flank. The flank to be machined against the end face of a hollow cylinder Grinding wheel pressed. The grinding is done by translational displacement of the blade parallel to its Main direction from one end to the other.

Ein erstes Problem besteht darin, daß die Schneide der Klinge nach dem Schleifen eine geringere Stärke als der Rücken haben soll. Um diese Stärkendifferenz zu erreichen, wird die Klinge zur Ebene der Stirnfläche geneigt gehalten.A first problem is that the cutting edge of the Blade of less thickness than that after sharpening Should have back. To achieve this difference in strength, the blade is held inclined to the plane of the end face.

Ein zweites Problem besteht darin, daß die Breite der Klinge im allgemeinen nicht gleichförmig ist; sie ist im allgemeinen am Griffende breiter, als am anderen Ende. Dennoch soll die Schneide über ihre Länge gleich stark sein. Um diese Stärken-Regelmäßigkeit zu erreichen, neigt man üblicherweise die Klinge progressiv gegen die Stirnfläche des Schleifkörpers in Abhängigkeit von der Veränderung der Breite bei der genannten translatorischen Verschiebung. A second problem is that the width of the Blade is generally not uniform; she is in generally wider at the end of the handle than at the other end. Nevertheless, the cutting edge should be equally strong over its length his. To achieve this regularity of strengths tends one usually progressively countered the blade Face of the grinding wheel depending on the Change in width in the aforementioned translational Shift.

Ein wesentlicher Nachteil dieses Verfahrens besteht in der Schwierigkeit, eine konstante Stärke der Schneide zu erzielen, ferner in der notwendigen genauen Einstellung der Maschine, insbesondere der Einstellung der Neigungsveränderung der Klinge in Abhängigkeit von der translatorischen Verschiebung entlang des Schleifkörpers. Die genannte Veränderung der Neigung wird üblicherweise mittels eines schraubenlinienförmigen Steuernockens vorgenommen, und erfordertim allgemeinen mehrere Schleifvorgänge an der Flanke.A major disadvantage of this method is that Difficulty getting a constant strength of the cutting edge achieve, furthermore in the necessary precise adjustment of the Machine, especially the setting of the Change in inclination of the blade depending on the translational displacement along the grinding wheel. The change in inclination mentioned is usually by means of a helical control cam and generally requires several Grinding processes on the flank.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zu schaffen, womit es möglich ist, mit einem einzigen Schleif- oder Abtragvorgang eine Flanke der Klinge eines Schneidwerkzeuges wie eines Messers oder einer Schere automatisch zu schleifen.The invention has for its object a method and to create a device with which it is possible a flank with a single grinding or ablation process the blade of a cutting tool such as a knife or a pair of scissors to grind automatically.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 bzw. von Anspruch 2 gelöst. Dabei können die vierten Elemente aus kybernetischen Elementen vom analogen oder numerischen Typus sein.This task is characterized by the characteristics of Claim 1 or solved by claim 2. The fourth elements from cybernetic elements from the analog or numeric type.

Aus dieser Anordnung ergibt sich, daß für ein und dieselbe Klinge der Schleifwinkel gegebenenfalls verändert werden kann, ohne daß die kombinierten Bewegungen des ersten und des dritten Schlittens verändert werden müssen.From this arrangement it follows that for one and the same Blade the grinding angle can be changed if necessary can without the combined movements of the first and of the third carriage must be changed.

Gemäß weiterer Ausführungsformen der Erfindung kann das Verschieben der zu bearbeitenden Flanke gegen den Schleifkörper in Abhängigkeit von einem Profilableser eines Modells (einer Lehre) vorgenommen werden. Der Profilableser kann verschiedene Ausführungsformen haben:According to further embodiments of the invention, the Shift the edge to be machined against the Abrasive wheel depending on a profile reader Model. The profile reader can have different embodiments:

Er kann aus einem mechanischen Taster bestehen, z. B. einem Röllchen, wobei die Veränderung von deren Position in Abhängigkeit vom Profil des Lehrkörpers unmittelbar mechanisch und/oder indirekt auf die Position des ersten Schlittens entlang der dritten Achse einwirkt.It can consist of a mechanical button, e.g. B. one Rolls, changing their position in Depends on the profile of the teaching staff immediately mechanically and / or indirectly to the position of the first Slides along the third axis.

Der Profilleser kann ein Lichtleser sein, wie eine erste optische Faser, deren Informationen mittels numerischer Steuerung übertragen werden, wobei die genannten Mittel die ersten und die dritten Elemente steuern.The profile reader can be a light reader, like a first one optical fiber, the information of which by means of numerical Control are transferred, the means mentioned the control first and third elements.

Der Taster kann ein Zusatzelement sein, mit einer Fläche ähnlich dem Profil der Schneide der Klinge. Er kann auch unmittelbar die Schneide der Klinge abtasten.The button can be an additional element with a surface similar to the profile of the cutting edge of the blade. He can too feel the edge of the blade immediately.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die genannten Steuer- und Betätigungsmittel numerisch und umfassen Mittel zur numerischen Steuerung sowie Mittel zum Abspeichern des Profils der Schneide. Die Speichermittel können "lernende" Mittel des genannten Lichtlesers sein, sie können aber auch in gewöhnlicher Weise die Information abspeichern.According to a preferred embodiment, these are Control and actuation means are numerical and include means for numerical control and means for storing the Profile of the cutting edge. The storage means can "learn" Means of the light reader mentioned, but they can also save the information in the usual way.

Die genannten ersten, zweiten, dritten und vierten Mittel bestehen am besten aus hydraulischen Antrieben, und die Steuer- und Betätigungsmittel aus Servoventilen.The first, second, third and fourth means mentioned are best made up of hydraulic drives, and the Control and actuating means from servo valves.

Die Vorrichtung umfaßt am besten eine Vorratsstation und eine Station zum automatischen Beschicken und Entnehmen der Klingen am Klingenträger.The device preferably comprises a supply station and a station for automatic loading and unloading of the Blades on the blade carrier.

Das Gehäuse kann in Bezug auf die Stirnfläche des Schleifkörpers ständig geneigt sein. Es ist jedoch zu bevorzugen, das Gestell zyklisch zu neigen und sodann wieder aufzurichten für jede zu bearbeitende Flanke, einerseits um das Einbauen der genannten Vorratsstation und der Station zum automatischen Beschicken und Entnehmen der Klingen zu erleichtern, und andererseits, um das Einstellen des Schleifwinkels in Abhängigkeit von den zu schleifenden Klingen zu ermöglichen.The housing can with respect to the end face of the Be constantly inclined. However, it is too prefer to tilt the rack cyclically and then straighten up again for each flank to be machined, on the one hand about the installation of the mentioned supply station and the station for automatic loading and unloading of the Blades to facilitate, and on the other hand, to adjust of the grinding angle depending on the to be ground Enable blades.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:The invention is explained in more detail with reference to the drawing. The following is shown in detail:

Die Fig. 1 und 2 zeigen in schematischen Darstellungen eine Ausführungsform der Erfindung, und zwar zum einen beim Beschicken, und zum anderen beim Bearbeiten. Figs. 1 and 2 show an embodiment of the invention in schematic views, namely on the one hand during loading, and secondly when editing.

Fig. 3 zeigt eine Klinge, die am Klingenträger einer erfindungsgemäßen Schleifvorrichtung befestigt ist. Fig. 3 shows a blade which is attached to the blade carrier of a grinding device according to the invention.

Die Fig. 4 bis 6 veranschaulichen schematisch die aufeinander folgenden Schleifphasen der in Fig. 3 dargestellten Klinge. FIGS. 4 to 6 illustrate schematically the successive stages of grinding of the blade shown in Fig. 3.

Die in Fig. 3 dargestellte Klinge 2 ist an einem Klingenträger 4 angeordnet. Die Flanke 6 der Klinge 2, die sogenannte Bezugsflanke, liegt am Klingenträger 4 an, um von der anderen Flanke 8, der Bearbeitungsflanke, Material abzunehmen.The blade 2 shown in FIG. 3 is arranged on a blade carrier 4 . The flank 6 of the blade 2 , the so-called reference flank, rests on the blade carrier 4 in order to remove material from the other flank 8 , the machining flank.

Die Schwierigkeiten bestehen vor allem darin, zu erreichen, daß die Stärke e1 der Schneide 10 nach dem Schleifen der Klinge 2 kleiner als die Stärke e2 des Rückens 12 der Klinge 2 zu sein (siehe Fig. 4 bis 6). Außerdem muß die Stärke e1 der Schneide 10 über ihre gesamte Länge, d. h. vom Griffende 14 bis zur Spitze 16 konstant sein, ungeachtet der Breite 1 der Klinge 2.The main difficulty is to achieve that the thickness e1 of the cutting edge 10 after grinding the blade 2 is smaller than the thickness e2 of the back 12 of the blade 2 (see FIGS. 4 to 6). In addition, the thickness e1 of the cutting edge 10 must be constant over its entire length, ie from the handle end 14 to the tip 16 , regardless of the width 1 of the blade 2 .

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung zum Schleifen der Flanken einer Klinge 2 umfaßt im wesentlichen die folgenden Elemente:
Einen Schleifkörper 18 von der Gestalt eines Hohlzylinders;
einen ersten Schlitten 20, der mit einem ersten hydraulischen Antrieb 22 ausgestattet ist, um diesen in Richtung des Pfeiles 1 entlang einer Achse 24 zu verschieben;
dieser erste Schlitten 20 trägt den Klingenträger 4;
ein Gestell, das den ersten Schlitten 20 und den ersten Antrieb 22 trägt, bestehend aus einem Halbbogen 26, der zwischen seinen Enden mit einer Gleitführung 28 versehen ist, entlang welcher der erste Schlitten 20 hin und her gleitet; der Halbbogen 26 ist schwenkbar gelagert - siehe Pfeil 3 -, derart, daß er gegen die Ebene der Stirnfläche des Schleifkörpers 18 mittels eines zweiten hydraulischen Antriebes 30 geneigt werden kann;
einen zweiten Schlitten 32, der mit einem dritten hydraulischen Antrieb 36 ausgestattet ist, um in Richtung des Pfeiles 5 entlang einer Achse 38 verschoben zu werden; der zweite Schlitten 32 trägt das Gestell 26, 28 sowie den zweiten Antrieb 30, und ist mit einem Paar Lagerrollen 34 ausgestattet, zwischen denen das Gestell 26 geführt ist;
einen dritten Schlitten 40, der mit einem vierten hydraulischen Antrieb 44 ausgestattet ist, um entlang einer Achse 46 in Richtung des Pfeiles 7 verschoben zu werden; der dritte Schlitten trägt den zweiten Schlitten 32 sowie den dritten Antrieb 36; er ist mit Führungsmitteln 42 des zweiten Schlittens 32 versehen;
kybernetische Mittel (in den Figuren nicht dargestellt) zum Steuern und Betätigen der verschiedenen hydraulischen Antriebe; diese kybernetischen Mittel umfassen Servoventile.The device for grinding the flanks of a blade 2 shown in FIGS. 1 and 2 essentially comprises the following elements:
A grinding wheel 18 in the form of a hollow cylinder;
a first carriage 20 , which is equipped with a first hydraulic drive 22 to displace it in the direction of arrow 1 along an axis 24 ;
this first carriage 20 carries the blade carrier 4 ;
a frame which supports the first carriage 20 and the first drive 22 , consisting of a semi-arch 26 which is provided between its ends with a sliding guide 28 along which the first carriage 20 slides back and forth; the semi-arch 26 is pivotally mounted - see arrow 3 - in such a way that it can be inclined against the plane of the end face of the grinding body 18 by means of a second hydraulic drive 30 ;
a second carriage 32 equipped with a third hydraulic drive 36 to be moved in the direction of arrow 5 along an axis 38 ; the second carriage 32 supports the frame 26 , 28 and the second drive 30 , and is equipped with a pair of bearing rollers 34 between which the frame 26 is guided;
a third carriage 40 equipped with a fourth hydraulic drive 44 to be moved along an axis 46 in the direction of arrow 7 ; the third carriage carries the second carriage 32 and the third drive 36 ; it is provided with guide means 42 of the second carriage 32 ;
cybernetic means (not shown in the figures) for controlling and actuating the various hydraulic drives; these cybernetic means include servo valves.

Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt die folgenden Verfahrensschritte:The method of the invention includes the following Process steps:

(1) The blade 2 is applied to the blade carrier 4 ( Fig. 1).
(2) The frame 26 is inclined by means of the drive 30 in such a way that the blade 2 assumes a grinding angle, specifically the angle A in FIGS. 4 to 6. The grinding angle is defined as a function of the inclination to be given to the blade wishes, in view of the difference in the thicknesses e1 and e2 of the cutting edge 10 and the back 12 ( FIG. 2).
(3) The second carriage 32 is displaced in the direction of arrow 5 by means of the drive 36 along the axis 38 in order to bring the machining flank 8 to the end face of the grinding body 18 and press it against it, up to an indexed transverse penetration depth of the grinding body 18 in the blade 2 ( Fig. 2).
(4) The third slide 40 and the first slide 20 are moved in the direction of the arrows 1 and 5 simultaneously depending on two cybernetic means, or according to the axis 46 by means of the drive 44 and with respect to the axis 24 by means of the drive 22 . As a result, the cutting edge 10 of the blade 2 remains at a substantially constant distance d from the longitudinal axis 48 of the grinding body 18 during its passage through the grinding zone ( FIGS. 4 to 6).

In den Fig. 4 bis 6 ist eine sogenannte Abtraglinie 50 erkennbar, entlang welcher die Schneide 10 der Klinge 2, die im wesentlichen konstant bleibt, sich verschiebt. Diese Linie erstreckt sich entlang der Krümmung, die zwei einander benachbarte Punkte der Klinge 10 trennt. In Figs. 4 to 6, a so-called Abtraglinie 50 can be seen, along which the cutting edge 10 of the blade 2, which remains substantially constant shifts. This line extends along the curve that separates two adjacent points of the blade 10 .

Außerdem erkennt man in denselben Figuren, daß die Klinge 2 eine Schneide 10 von konstanter Stärke e1 aufweist, sowie einen Rücken 12, der mit dem Kleinerwerden der Breite 1 der Klinge 2 dünner wird. Die Verdünnung des Rückens 12 geht darauf zurück, daß das Eindringen des Schleifkörpers 18 in die Klinge 2 um so größer ist, je kleiner die Breite 1 der Klinge ist, und je größer der Schleifwinkel A ist.In addition, it can be seen in the same figures that the blade 2 has a cutting edge 10 of constant thickness e1 and a back 12 which becomes thinner as the width 1 of the blade 2 becomes smaller. The thinning of the back 12 is due to the fact that the penetration of the grinding body 18 into the blade 2 is greater, the smaller the width 1 of the blade and the greater the grinding angle A.

Die spezielle Ausbildung des Bogens 26 des Gestells erlaubt ein Verändern der Neigungsachse der Klinge 2 auf der Abtraglinie 50 und damit ein Verwirklichen der Neigungsachse, wobei der Raumaufwand der Vorrichtung begrenzt bleibt. Dies wäre nicht möglich, wenn die Neigungsachse aus Wellen gebildet würde, die in Lagern laufen.The special design of the arch 26 of the frame allows the inclination axis of the blade 2 to be changed on the removal line 50 and thus the realization of the inclination axis, the space requirement of the device remaining limited. This would not be possible if the inclination axis were formed from shafts that run in bearings.

Man erkennt weiterhin folgendes: Ist die Klinge 2 entsprechend ihrer Länge in Bezug auf die Ebene der Stirnfläche des Schleifkörpers 18 leicht geneigt, so wie dies bereits aus dem Stande der Technik bekannt ist, um der Flanke 8 eine leichte Bombierung zu verleihen, so ist die Abtragslinie 50 nur punktförmig, und aus diesem Grunde streng konstant.The following can also be seen: If the blade 2 is slightly inclined according to its length with respect to the plane of the end face of the grinding body 18 , as is already known from the prior art, in order to give the flank 8 a slight crown, this is the The removal line 50 is only punctiform and is therefore strictly constant.

Aus den Fig. 2 und 4 ist ersichtlich, daß die Klinge 2 gegen die Stirnfläche 18 an ihrem Heftende 14 angedrückt wird, so wie dies bereits aus dem Stande der Technik bekannt ist, um ein Abtragen durch transversales Eindringen des Schleifkörpers 18 in die Klinge zu erreichen, wobei die Längsachse 48 des Schleifkörpers 18 im wesentlichen in einer mittleren Zone der Klinge 2 verläuft, um der Schneide eine Krümmung 54 zu verleihen, die im wesentlichen symmetrisch beidseits der genannten mittleren Zone ausgebildet ist (Fig. 3).From FIGS. 2 and 4 it can be seen that the blade 2 is pressed against the end face 18 at its stapling end 14, as this is already known from the prior art to ablation by transverse penetration of the grinding wheel 18 in the blade to reach, wherein the longitudinal axis 48 of the grinding body 18 extends substantially in a central zone of the blade 2 in order to give the cutting edge a curvature 54 which is essentially symmetrical on both sides of said central zone ( Fig. 3).

Schließlich ist es klar, daß der Antrieb 30 im Hinblick auf das Bearbeiten von Klingen für Spezialwerkzeuge mittels eines schraubenlinienförmigen Schleifkörpers in Abhängigkeit der genannten numerischen Steuermittel betätigt werden kann, um ein kontrolliertes Verschwenken des Gestells 26 zu erreichen; die Klinge 2 führt in diesem Falle kombinierte Bewegungen der Schlitten 40 und 20 aus.Finally, it is clear that with regard to the machining of blades for special tools, the drive 30 can be actuated by means of a helical grinding wheel in dependence on the numerical control means mentioned in order to achieve a controlled pivoting of the frame 26 ; in this case the blade 2 carries out combined movements of the slides 40 and 20 .

Claims

1. A method for grinding flanks of a blade ( 2 ) of a cutting tool such as a knife or scissors, the blade ( 2 ) being arranged on a knife carrier ( 4 ), one of the flanks, namely the so-called reference flank ( 6 ), against the knife holder is held while the blade ( 2 ) is inclined according to a grinding angle (A) in order to remove material from the other flank, the machining flank ( 8 ), by means of the end face of a grinding wheel ( 18 ) which is essentially of shape of a hollow body (a crown), the thickness (e1) of the cutting edge ( 10 ) of the blade ( 2 ) being less than the thickness (e2) of the back ( 12 ) of the blade, and the width of the blade ( 2 ) changed along their length, characterized by the following process steps:

1.1 one of the ends ( 14/16 ) of the machining flank ( 8 ) is moved along a first movement axis ( 38 ) against the end face of the grinding body ( 18 ), the blade ( 2 ) being inclined in accordance with the grinding angle (A), and the machining flank ( 8 ) is pressed into the blade ( 2 ) up to an indexed penetration depth of the grinding body ( 18 );
1.2 the machining flank ( 8 ) is moved in a controlled manner against the grinding body ( 18 ) to its other end ( 14/16 ), the blade ( 2 ) being held in accordance with the grinding angle (A), the displacement being a combination of the two is translatory movements ( 1 and 7 ), one translatory movement ( 7 ) along a second axis ( 46 ) parallel to the main direction of the blade ( 2 ), and the other translatory movement ( 1 ) along a third axis ( 24 ) parallel to the grinding angle (A) of the blade ( 2 ), said combination of movements ( 1 and 7 ) being such that the cutting edge ( 10 ) of the blade ( 2 ) is displaced along a so-called removal line ( 50 ) which is related to the longitudinal axis ( 48 ) of the grinding body ( 18 ) remains essentially fixed due to control and actuation means.

2. Device for performing the method according to claim 1, characterized by the following components:

2.1 a first carriage ( 20 ) which is equipped with first means ( 22 ) to move the carriage ( 20 ) in a translational movement ( 1 ) along a third axis ( 24 ), the first carriage ( 20 ) the blade carrier ( 4 ) wears;
2.2 a frame ( 26 , 28 ) which is equipped with second means ( 30 ) which incline it with respect to the end face of the grinding body ( 18 ) (see arrow 3), the frame ( 26 , 28 ) being the first carriage ( 20 ) and the first means ( 22 ), and is provided with guide means ( 28 ) of the first carriage ( 20 );
2.3 a second carriage ( 32 ) equipped with third means ( 36 ) to move it in a translational movement ( 5 ) along the first axis ( 38 ), the second carriage comprising the frame ( 26 ) and the second means ( 30 ) carries and is equipped with guide means ( 34 ) of the frame;
2.4 a third carriage ( 40 ), which is equipped with fourth means ( 44 ) in order to move it in a translational movement ( 7 ) along the second axis ( 46 ), the third carriage ( 40 ) the second carriage ( 32 ) and supports the third means ( 30 ) and is equipped with guide means ( 42 ) of the third carriage ( 40 );
2.5 Control and actuation means for actuating the first and fourth means.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the inclination axis of the frame ( 26 , 28 ) lies on the removal line ( 50 ).

4. The device according to claim 3, characterized in that the frame is essentially composed of at least one sheet ( 26 ) which is provided between its ends with a sliding guide ( 28 ) along which the first carriage ( 20 ) moves, and that said arc ( 26 ) is pivotably mounted on the third carriage ( 32 ) (see arrow 3) and is guided by means of at least one pair of guide rollers ( 34 ).

5. The device according to claim 2, characterized in that the means to control and operate cybernetic are analogous means.

6. The device according to claim 2, characterized in that the means to control and operate cybernetic are numerical means.

7. Device according to one of claims 5 and 6, characterized in that the displacement movement ( 1 and 7 ) of the machining edge ( 8 ) in the direction of the grinding body ( 18 ) is carried out in dependence on a profile reader of a button.

8. The device according to claim 2, characterized in that the first ( 22 ), second ( 30 ), third ( 36 ) and fourth ( 44 ) means consist of hydraulic drives, and that the means for controlling and actuating servo valves.

9. The device according to claim 2, characterized in that these have a station for stockpiling and automatic loading and unloading of the blades ( 2 ) on the blade carrier ( 4 ).