DE7128024U - Schneidwerkzeug - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Schneidwerkzeug, bei dem mehrere längliche, in eine Matrix eingebettete Pasern den eigentlichen Schneidvorgang bewirken. Die Faserenden ragen über die Matrix hinaus, die beim Abrieb der Fasern während des Schneidvorgangs abgetragen wird.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein neues, aus Fäden aufgebautes Schneidwerkzeug mit einer Matrix zu schaffen, wobei der Abrieb des Werkzeugs in einer Weise erfolgt, daß die Anordnung beim Schneidvorgang nicht splittert.

Das Ziel der Erfindung wird mit einer aus feinen Teilchen und einem warmhärtenden Kunststoff aufgebauten Matrix erzielt, wobei ein großer Teil der Matrix aus den feinen Teilchen besteht.

Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann

Fig. 1 ist «ine perspektivische Ansicht eines erf indnngsgoHäBen Sohneidwerkzeugs.

Fig. 2 ist «in· vergrößerte Tel!ansicht längs der in Fig. 1 «it 2—2 bezeichneten Linie.

Fig. 3 ist eint teilweise Seitenansicht längs der in Fig. 2 ait 3-3 bezeichneten Linie.

Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht einer Im erfin— dungsgeaäBen Schneidwerkzeug verwendeten Schicht.

Fig. 5 zeigt die Schicht der Fig. % im anfgespsnnten Zustand.

Fig. 6 ist eine perspektirische Ansicht eines aus Sohiohten aufgebauten Stapels, aus den Mehrere Werkzeuge ausgeschnitten werden.

Fig. 7 ist schließlich eine perspektivische Ansioht einer Verrichtung zur Herstellung ider Sohiohten.

Die Erfindung kann in verschiedenen Sohneidwerkzeugen, einschließlich sieh drehender Vvrkäeög«, statt Seilstfrüders und Ähnlichen Verrichtungen rerwendet werden. In der in den Figuren dargestellten Ausftfhrungsfom wird die Erfindung in einen Werkzeug 10 zum Bearbeiten zylindrischer Bohrungen verwendet, das die bekannten, aus Glasmassen aufgebauten zylindrischen Sohleifsteine ersetzt und dabei bessere Ergebnisse bei orhtthter Lebensdauer liefert. ErfindungsgesäB sind Fasern 11 in einer Matrix 12 eingebettet, so daß die Enden 13 der Fasern aus der Oberfläohe des Werkzeugs austraten (Fig. 3) Süd einen Sehneidvorgang an eines Werkstück ausführen kSnnen. Werkzeuge dieser Art sind in der gleichzeitig anhängigen US-Patentaniieldung Serial No. 868 976 rom 16. Oktober 1969 beschrieben,,

Ih Rahiien der vorliegenden Erfindung wird eine neuartige Matrix 12 verwendet, deren Abrieb se erfolgt, daß die Enden der Fasern 11 stets freiliegen. Der Abrieb der Matrix geht

oltme Splittern vor sich, so daß die Fasern stets von der Matrix gehaltert werden. Die Matrix besteht aus feinvortoilten Teilohon 1*, die dnreh eine wärehärtenden Kunststoff 15» zusammengehalten werden. Mit den Teilehen und dem Kunst— steffmateri«! getränkte StofiBchieuivu iw asltsn Sie Faser» 11 in ihrer Lage.

Die feinverteilten Tellohen können aus Glimmer*· odor Metallstaub bestehen, deoh ergeben sioh erfahrungsgemäß »it Glasteilehen besonders gute Ergebnisse. Die Teilchen haben zwookmäBigerweise die Font von Kugeln mit Durchmessern von weniger als 44 Mikron, während es sieh bei dem Kunststoff 15 ua ein handelsübliches Epoxyharz handeln kann. Die Matrix 12 hat einen hohen Gehalt an derartigen kleinen Kugeltoilohen» Besonders vorteilhaft erwiesen sioh 75 Gewichtsprozent Kugel-* teilchen und 25 Gewichtsprozent Kunststoff, wobei die Stofflagen, deren GfvS* iü Fig. 2 sad 5 übertrieb·» ist, einen Tsrsssklüssigbar kleinen Anteil der Matrix bilden. Die Fasern 11 ktinnen aus eine« geeigneten Sehneidematerial hergestellt sein, z.B. eines Stahl, dessen Härte auf das zu bearbeitende Werkstück abgestimmt ist. In der dargestellton Aasführungsfom sind die Fasern rund und haben einen Durchmesser von etwa 0,18 mm. Der Abstand zwischen den Fasern in jeder Reihe beträgt etwa 0,5 mm und der Abstand zwischen den Faserreihen beläuft sioh ebenfalls auf etwa 0,5 mm.Die die Matrix im wesentlichen aufbauenden Kugelte!lchen 14 werden beim Betrieb des Werkzeugs allmählich abgerieben, ohne daß dabei ein Zerbröckeln dor Matrix stattfindet. Di· Enden 13 der Fasern kOnnen vor Verwendung dos Werkzeugs mit der Matrixoborflache eine Ebene bilden, doch wird zwookmäBigerweise die Matrix vor Verwendung des Werkzeugs etwas abgerieben, so daß die Faserenden, wie in Fig. 3 dargestellt, einige Mikron über die Matrixeberfläche hinausragen. Beim normalen Gebrauch des

Werkzeugs ist die Abriobgesohwindigkeit der Pasern etwa gleioh der der Matrix·

Das erfindungsgeaäBe Werkzeug kann für verschiedene Sohneidearbeiten verwendet werden, deoh ist seine Verwendung statt Schleifscheiben BBd Schleifsteinen besonders mmpimalwu»" wert. Die erhöhte Lebensdauer ist ein Hauptverteil des erfindungsgcaKBen Werkzeugs gegenüber bekannten Werkzeugen. In Versuohen hat sich gezeigt, daB das orfindangsgeaKBe Werkzeug die 20 bis 30faohe Lebensdauer der gewBhnlioh verwendeten, aus Glasaassen bestehenden Schleifsteine hat. Es ist ein weiteres vorteilhaftes Kennzeichen des erfinduagsgeattBen Werkzeugs, daB das Werkstttek sehon bei Verwendung eines verh&ltnisa&Big niedrigen Drucks geschnitten wird. Zua Naohsohleifen von Behrlöchern geattgt ein Druek ven etwa 4,3 kg/ca gegenüber den etwa 12 kg/ea , die bei Verwendung τ·η Schleifsteinen aus Glasmassen aufgewendet werden Bussen« Das Werkstück wird deshalb bei seiner Bearbeitung alt «ea «rfiadsngsgesSSen Werk-* -zeag prskilsuis sieht 7srb£«9«u

Die vorliegende Erfindung bezieht sioh ferner auf ein neuartiges Verfahren zur Herstellung des in Fig. 1 dargestellten Werkzeuge 10. Das Verfahren uafaBt das Überziehen der Fasern 11 • alt einer Mischung eines flüssigen, warahKrtenden Kunststoffs 15 und der Kugelteilehen 14, das Aufbringen der Fasern auf eine Stofflage 16 in bestiaaten Abstunden, se daß die Fasern parallel sind, das ErwKraen des Kunststoffs, so dafl sich eine aus Stoff, Fasern, Kugelteilehon und Kunststoff bestehende Sdaioht 17 ergibt (Fig. 5), die Herstellung aehrerer Sohlohten dieser Art, ihr Übereinanderstapeln in der in Fig. 6 dargestellten Weise, so daß die Fasern aller Schichten In der gleichen Richtung verlaufen, und das Zusammenfügen der Schichten zu einea Blook 18.

Dar Bleck 18 kann prinzipiell dia GrSBa da« Schneidwerkzeug· 10 haben, daeh iat as in allgemeinen zweeknäBiger, den Blaek grttfier als daa Schneidwerkzeug χα naohen «nd ling» der Linien 19 in einzelne Werkzeuge zu zerschneiden. Die Fasern ragen mit ihren Enden über den Bleek hinaus, der quer ssa den Fasern zersohnitten wird. Wie aas Fi». i as& 5 «rsisSit= lieh; entspricht dasiit die Länge L des Werksctugs dar Breite jeder Schicht 17· Der Band 20 der Ursprungliehen Stoffschicht wird Tor den Obereinanderstapeln der Schichten zugeschnitten. Die Breite V des Werkzeugs ist gleich der Höh· des Biooka 18 (siehe Fig. 6) und die Dicke T entspricht den Abstand der Schnittlinien 19.

Wie in Fig. k und 7 dargestellt, können die So»lohten 17 zunächst als Zylinder auf einer Treue1 21 anfliegen. Die Trowel ist auf einer Welle 22 befestigt, die ihrerseits in dem über Grundplatte 74 aufstehenden Winkel 23 gelagert ist. Sas anders Ende der Welle wird von einen Untersetzer«· «•triebe 25 angetrieben, das seinerseits von einen Meter 2« getrieben wird· Eine Steffsehioht 16 ist um die Trenne1 geschlungen. Die Fasern werden aus einen Draht 11a gebildet, der über die auf den starren Arsen 30, 31 angebrachten Rollen 27, «8 zug·fährt wird. Der Draht Läuft van Seile 28 «bor den an Am 31 angebrachten Behälter 32 und eine Nadel v3 auf Al« nit der Stcffschicht aberzegene Trennel. Dar Behalte? enthält eine Mischung aus Teilchen 1% und warnhärtenden Kunststoff in Fora einer Flüssigkeit in den «ben angegebenen Gewiohtsverhältnissen. Sehraube 29 iat auf eise herizentale Gewinde«- •tang« 34 geschraubt, die sieh lämgs der Trennel 21 erstreekt und an einen Ende van Neter 26 angetrieben wird, während das andere Ende in den auf Platte 2% aufgesetzten Winkel 35 g** lagert ist. Eine zur Gewindestango 3% parallel verlauf ende Stange geht durch Schraube 29 und 1st nit ihren Enden in Winkel 35 und den Gehäuse des Meters 26 befestigt, mm die Sehraube bein Drehen der Gewindestenge zu einer Bewegung in Winkel 35 und den Gehäuse des Meters 26 befestigt, mn die Sehraube bein Drehen der Gewindestange zu einer Bewegung in Längsrichtung der Trenne1 zu zwingen·

712 802 A-5.1.72

Im Betrieb wird eine Stoffsehioht 16 um die Trommel gewickelt and an ihr befestigt. Draht 11a wird fiber Rollen 27» £3 und äaroh Behälter 32 und Nadel 33 geleitet und daa !Drahtende wird an der Trommel befestigt,. Nanh Anlassen des Meters 26 dreht sioh die Treaael und damii auoh die Gewinde« stange 3*, wedaroh die Schraub· 29 in der in Fig. 7 gewählten Darstellung τ·η links naeh reohts verseheben wird nnd der Draht na die Trommel gewickelt wird. Beim Durchgang dnroh Behälter 32 wird der Draht mit der aus Teilehen 1% und Kunststoff 15 bestehenden Mischung überzogen. In gewissen Fällen kann der Oberzug auf dem Draht iu Imprägnieren der Stoffschicht 16 ausreichen und gleichzeitig in einer ausreichend dicken Sehioht auf desi Draht zurückbleiben. In anderen Fällen kann es zweokmäBig sein, die Mischung auf die Stoffschicht Tor dem Aufwickeln dec* Drahtes anzubringen.

Der Kunststoff wird zub Aushärten erwärmt, worauf der Zylinder längs der Linie 37 (Fig· M aufgeschnitten, aufgerollt und an seinen £%adera zugeschnitten wird, «o daß sioh eine Sohieht 17 ergibt. Mit diese« Verfahren wird eine Anzahl derartiger Sohichten hergestellt, so daß sioh bei· Obereinanderstapeln die gewttnsohte Breite V ergibt. Das dabei auf den Sohiohten angebrachte Bindemittel kann aus der vorher beschriebenen Mischung aus feinen Teilchen lh und flüssigem Kunststoff 15 lsi Behälter 32 bestehen. Nach dem Erwärmen des Stapels zum Aushärten des Kunststoffs ergibt sich ein Block 18, der längs der Linien 19 zerschnitten wird, um die Werkzeuge 10 zu erhalten.

Claims (6)

ANSPRÜCHE

1. Schneidwerkzeug, gekennzeichnet durch einen Satz länglicher, das Sehneiden besorgender Fasern (H) and eine Matrix (12), in der die Fasern (ii) parallel zueinander eingebettet sind, so daß die Fanereuden (13) mindestens an einen Ende Über die Matrixoberfliehe hinausragen und dert an eines Werkstück anliegen, wobei iie Matrix aus feinverteilten, festen Mikr teilchen (14) und eine» warmhärtenden Kunststoff (15) aufgebaut ist.

2. Sehneidwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß etwa drei Viertel der Matrix (12) aus Mikreteilehen (14) und etwa ein Viertel aus Kunststoff (15) bestehen.

3. Sohneidwerkzeug naoh ÄHüpruoh 1, daduroh gekennzeichnet, daß Glaskugeln als Mikreteilehen (14) verwendet werden, und daß ein Epoxyharz als Kunststoff (15) verwendet wird.

4. Schneidwerkzeug nach Anspruoh 1, gekennzeichnet durch Mehrere Stofflagen (16), zwischen denen die Fasern (ll) gleichgerichtet zueinander und parallel zu den Ebenen der Stofflagon eingebettet sind, und die ferner die die Fasern halternde Matrix (12) eingebettet enthalten.

5. Sohneidwerkzeug nach Anspruoh 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abriebsfestigkeit der Matrix (12) geringer ist als die Fasern (H).

6. Schneidwerkzeug naoh Anspruch 1, gekennzeichnet duroh Mikroteilohen (lh) mit eine· Durchmesser von weniger als 44 Mikron.