DE8809288U1

DE8809288U1 - Schleifscheibe

Info

Publication number: DE8809288U1
Application number: DE8809288U
Authority: DE
Original assignee: NAXOS-UNION SCHLEIFMITTEL- U SCHLEIFMASCHINENFABRIK 6000 FRANKFURT DE
Current assignee: NAXOS-UNION SCHLEIFMITTEL- U SCHLEIFMASCHINENFABRIK 6000 FRANKFURT DE
Priority date: 1988-07-20
Filing date: 1988-07-20
Publication date: 1988-11-24

Description

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PATENTANWÄLTE Beschreibung:

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schleifscheibe mit einem auf der Schleifscheibenumfangsflache, zumindest den daran angrenzenden Bereichen der Scheibenseitenflächen und den diese Flächen verbindenden, je nach Schleifangabe gestalteten Übergangsbereichen eines Scheibentragkörpers vorgesehenen Schichtbelag aus Diamant, kristallinem Bornitrid (CBN) o. dgl. superharten gebundenen Schleifstoffen für Schleifoperationen mit Beanspruchung der Scheibenseitenflächen.

Es gibt Schleifoperationen, bei denen nicht nur der Umfang einer Schleifscheibe gerade oder unter einem bestimmten Kinkel unterhalb 90" zum Spanabtrag benutzt wird, sondern bei welchen auch mit der Schleifscheibenseite geschliffen wird. Typisches Beispiel sind die Lagersitze von Kurbelwellen, wo neben dem Laufsitz der Pleuelstange oder dem Lagersitz der Kurbelwelle selbst, beidseitig Übergangsradien und beidseitig die Lagerschultern 90° zurr, Sitz zu Schleifen sind. Hierbei werden die Seitenflächen einer auf genaue Sitzbreite kalibrierten Schleifscheibe stark beansprucht, weil die Schulterhöhe möglichst schnell eingestochen werden muß. Der entsprechende Verschleiß am Übergangspunkt vom Radius zur Sei tenplar.f lache der Schleifscheibe wird bei konventionellen insgesamt aus Korund oder Siliziumkarbid bestehenden Schleifscheiben durch häufiges starkes Abrichten am Umfang nachuesetzt und erneuert. Dieses Verfahren führt zu einem hohen Schleifscheibenverbrauch .

Bei superharten Schleifmitteln, z.B. Diamant oder kubisch kristallinem Bornitrid (CBN) besteht nicht die gesamte Schleifscheibe aus dem Schleifstoff, sondern auf der Scheibenumf angsf lache eines Tragkörpers und ggf. den daran angrenzenden Bereichen der Scheibenseitenflächen ist ein Schichtbelag

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aus dem genannten superharten gebundenen Schleifstoff von wenigen Millimetern aufgetragen. Dies ist aus wirtschaftlichen Gründen wegen des hochwertigen Schleifstoffes notwendig, aber aus technischen Gründen auch möglich, weil mit den härteren Schleifstoffen erfahrungsgemäß höhere Schleifleistungen und eine lange Standzeit zwischen den Abrichtzyklen verwirklicht werden können. Mit z.B. diamant oder CBN-beschichtet^n Schleifscheiben werden bis zu 1000-fach höhere Standzeiten zwischen den Abrichtvorgängen verwirklicht. Die Abrichtvorgänge am Umfang betragen nur wenige um pro Zyklus, so daß die Abnutzbarkeit derartiger Schleifstoffe auf wenige Millimeter begrenzt werden kann.

Ein bisher ungelöstes Problem ist der Einsatz derartiger Schleifscheiben mit Schichtbelag aus superharten Schleifstoffen bei Schleifoperationen mit Seitenbeanspruchung der Schleifscheibe. Da die Abrichtvorgänge am Scheibenumfang nur wenige um pro Zyklus betragen, wird der Übergangspunkt zur Seitenplanflache der Schleifscheibe nicht genügend erneuert. Die Schleifscheibe wird somit bei jedem Abrichtvo'-gang schmaler und dadurch verändert sich die geschliffene Sitzbreite, z.B. einer Kurbelwelle, in unerwünschtem Maße.

Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schleifscheibe der gattungsgemäßen Art für Schleifoperationen mit Beanspruchung der Scheibenseitenflächen mit der gewünschten erhöhten Genauigkeit einsetzbar 2u machen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß der Schleiftragkörper in zwei axial gegeneinander verstellbare Teilscheibentragkörper unterteilt ist und daß die Teilscheibentragkörper an ihrem Umfang abwechselnd klauenartig ineinandergreifende, den Schichtbelag tragende Schleifsegmente aufweisen. In einfacher Weise wird so durch eine Nachstellbarkeit der Schleifscheibe in der Schleifscheibenbreite um die

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jeweils abgenutzte Schichtbelagstärke uas zuvor geschilderte Problem gelöst. Dadurch daß die Teilscheibentragkörper an ihrem äußeren Umfang klauenartig im wesentlichen über die Gesamtbreite der Schleifscheibe? ineinandergreifen, wird nicht nur an der Scheibenumfangsflache sondern auch an den Scheibe.iseitenflachen die erforderliche Schleifoberfläche gebildet.

Um einen geringen Fugenabstand der abwechselnd klauenartig ineinandergreifenden Schleifsegmente zu gewährleisten, sind diese - in Draufsicht - vorzugsweise im wesentlichen dreieckig oder trapezförmig ausgebildet, wobei die größere Basis jeweils am Außenrand des zugehörigen Teilscheibentragkörpers liegt.

Für eine möglichst gleichmäßige Ausbildung der Schleifoberfläche ist es ferner zweckmäßig, die Schleifsegmente beider Teilscheibentragkörper in ihrer Form im wesentlichen identisch untereinander auszubilden.

Es ist zwar möglich, die Schleifsegmente einstückig mit dem jeweiligen Teilscheibentragkörper auszubilden. Wirtschaftlicher für die Herstellung und den Betrieb ist es jedoch, -'enn die Schleif segmente und/oder der Schicht.belag beispielsweise über Ringnutenverbindungsflächen auf den vorzugsweise metallenen Grundkörper der jeweiligen Teilscheibentragkörper festgelegt, z.B. aufgekittet, sind. Sie haben dadurch den erforderlichen zuverlässigen Sitz beim Betrieb, können andererseits bei Bedarf aber ausgetauscht werden.

Die Einrichtung zum axialen Verstellen der Teilscheibentra-&sfgr;
körper gegeneinander hat bei einer besonderen Ausr ■><?*■*" tung der Erfindung mehrere auf einem Teilkreis vorzugsweise in gleichem Kinkelabstand angeordnete Nachstellelemente. Hierdurch ist, wenn beispielsweise die Nachstellelemente im Winkelabstand von 20" vorgesehen sind, eine gleichmäßige Nachstellbarkeit unter Einhaltung der erforderlichen Genauigkeit über den gesamten Umfang de^ Schleifscheibe gewährleistet.

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Die Nachstellelemente können beispielsweise in ihrer Grundform zylindrisch ausgebildet sein und auf einem Teil ihres Außenumfangs ein mit einem Innengewinde des einen Teilscheibenkörpers zusammenwirkendes Nachstellgewinde tragen, während ihre freien Stirnflächen jeweils für die Anlage des anderen Teilscheibenkörpers zur Festlegung der gewünschten Scheibenbreite bestimmt sind. Die genannten Gewinde haben die für die Genauigkeit des Ausgleichs der jeweils abgenutzten Belagsstärke erforderliche Feinheit.

Dabei können die Nachstellelemente vorzugsweise auf einem anderen Teil ihres Außenumfangs eine Antriebsverzahnung tragen, welche mit einem Antriebszahnring zusammenwirkt. Dieser kann konzentrisch zu den beiden Teilscheibentragkörpern angeordnet und mit allen Nachstellelementen gemeinsam in Antriebsverbindung stehen. Dadurch ist gewährleistet, daß bei geringem baulichem Aufwand die beiden Teilscheibentragkörper über ihren gesamten Umfang einheitlich verstellt werden.

Der Antriebszahnring kann beispielsweise von einem in dem einen Teilscheibentragkörper gelagerten Antriebsritzel antreibbar sein. Damit ist auch eine einfache Betätigung der Schleifscheibe zum Ausgleich der abgenutzten Belagstärke gewährleistet.

Hierzu trägt auch bei, wenn das Antriebsritzel stirnseitig eine Eingriffsvertiefung für ein Antriebswerkzeug aufweist. Das Antriebsritzel kann aber auch an einem Ende seiner Achse beispielsweise als Sechskant o.dgl. ausgebildet sein, damit mit einem Antriebswerkzeug angegriffen werden kann.

In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens sind die beiden Teilscheibentragkörper mittels Spannschrauben miteinander verspannbar, und zwar in jeweils der Position, welche die Stellung der Nachstellelemente zuläßt. In der zusammenge-

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spannten Stellung liegt dabei derjenige Teilscheibentragkörper, welcher das Innengewinde für die Aufnahme der Nachstellelemente nicht aufweist, an den freien Stirnflächen der Nachstellelemente rundum gleichmäßig an.

Die Nachstellelemente können im wesentlichen
ausgebildet und die Spannschrauben durch die Nachstellelemente hindurchgeführt sein. Hierdurch wird eine kompakte und zuverlässige Lösung gefunden, wobei die beiden Teilscheibentragkörper vorteilhafterweise immer gerade an den Stellen zusammengespannt werden, an welchen auch die Nachstellelemente als Abstandshalter wirksam werden. Dadurch wird hohe Breitengenauigkeit erzielt.

Ferner ist es möglich, die Schleifscheibe mit einem Flansch der Schleifspindel festzuverschrauben. Dabei sind vorzugsweise beidseitig des Flanschen der Schleifspindel Schleifspindellager vorgesehen. Beim Schleifscheibenwechsel wird der gesamte Spindelsatz gewechselt. Dadurch bleibt der Seitenlauf (Schlag) unverändert, wenn bei Schleifscheibenwechsel z.B. auf eine andere Schleifaufgäbe die Schleifmaschine umgerüstet wird.

Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung den Gegenstand der Erfindung.

Es zeigen:

Fig. 1 im Radialschnitt die obere Hälfte einer die Erfindung aufweisenden Schleifscheibe.

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Fig. 2 die Ansicht A der Schleifscheibe gemäß Fig. 1,

Fig. 3 einen Teilschnitt durch eine Schleifscheibe gemäß Fig. 1 im Bereich des gemeinsamen Antriebs der Nach stellelemente ,

Fig. 4 in Seitenansicht (teilweise weggebrochen) eine Schleifscheibe gemäß Fig. 1, und

Fig. 5 eine (als Drahtmodelldarstellung wiedergegebene) Schrägansicht einer die Erfindung aufweisenden Schleifscheibe auf einer Schleifspindel mit zwei seitlichen Schleifspindellagern.

Die fur Schleifoperationen mit Beanspruchung der Scheibenseitenflächen 15 versehene Schleifscheibe 9 trägt auf ihrer Scheibenumfangsfliehe 14 und auf den daran angrenzenden Bereichen der Scheibenseitenflächen 15 eines Scheibentragkörpers 17 einen Schichtbelag 16 aus Diamant, kristallinem Bornitrid (CBN) &ogr;. dgl. superharten gebundenen Schleifstoffen von wenigen Millimetern. Der Scheibenkörper 17 ist in zwei scheibenartige, vorzugsweise metallene Teilscheibentragkörper 1, 2 unterteilt, welche axial gegeneinander verstellbar sind und an ihrem äußeren Umfang abwechselnd klauenartig über die Gesamtbreite der Schleifscheibe 9 ineinandergreifende, den Schleiffoelag 16 tragende oder aus diesem gebildete Schleifsegmente 3,4 aufweisen. Im dargestellten Fall haben die beiden Teilscheibentragkörper 1 , 2 selbst über ihren Umfang verteilte klauenairtige Ansätze, welche z.B. mit Diamantkorn oder CBN am Außendurchmesser und den Seiten beschichtet sind. Die keramisch ciebundenen Schleif segmente 3, 4 sind auf die Teilscheibentragkörper 1, 2 mit Ringnutenverbindungsflächen 18 aufgekittet. Eine unmittelbare Beschichtung der klauenförmigen Ansätze der beiden Teilscheibentragkörper 1 , 2 ist ebenfalls denkbar.

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Zur axialen Verstellung der Teilscheibentragkorper 1, 2 relativ zueinander sind in dem einen Teilscheibentragkorper 1 mehrere - im dargestellten Fall 9 - auf ein- und demselben Teilkreis angeordnete Nachstellelemente 5 vorgesehen, welche auf ihrem zylindrischen Außenumfang in einem Abschnitt ein Nachstellgewinde 5', welches mit einem Innengewinde 19 des Teilscheibentragkörpers 1 zusammenarbeitet, tragen und in H einem dem anderen Teilscheibentragkorper 2 zugewandten Ab- !£ schnitt eine Antriebsverzahnung 5' ' . Die Antriebsverzahnungen 5'¹ aller Nachstellelemente 5 stehen mit einem Antriebszahn- Φ. ring 6 ständig im Eingriff. Der Antriebszahnring 6 wird von U einem oder mehreren Antriebsritzeln 7 (vgl. Fig. 2) über dessen Verzahnung 7' angetrieben. Bei Drehung des Antriebsritzels 7 |; mittels einem in die Eingriffsvertiefung 21 eingreifenden Werkzeuges werden über den Antriebsring 6 alle Nachstel.lelemente 5 gleichmäßig gedreht und über das Nachstellgewinde 5' um gleiche Beträge verstellt. Mit Spannschrauben S, welche jeweils durch die hohlzylindrischen Nachstelleletnenf &egr; 5 hindurchgehen, werden die beiden Teilscheibentragkorper 1, 2 in der Weise gegeneinander verspannt, bis der Teilscheibentragkorper 2 mit seiner inneren Seitenfläche an der; freien Stirnflächen 20 der Nachstellelemente 5 anliegt.

Die gesamte Schleifscheibe 9 ist mit einer Schleifspindel 10 über einen Flansch 11 mittels Bolzen 22 fest verschraubt (Fig. 1 und 4). Beidseitig der Schleifscheibe 9 sind an der Schleifspindel 10 Schleifspindellager 12, 13 vorgesehen (Fig. 5) welche als Ringkörper Bestandteil der Schleifspindel 10 sind. Bei Schleifscheibenwechsel wird dor gesamte Spindelsatz gewechselt. Dabei iit der Seitenlauf (Schlag) unverändert, wenn die Schleifmaschine z.B. auf eine andere Schleifaufgäbe umgerüstet wird.

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Bezugszeichen1&iacgr;&te:

1 Teilscheibentragkörper

2 Teilscheibentragkörper

3 Segmente

4 Segmente

5 Nachstelleiement 5' Nachstellgewinde 5¹¹ Antriebsverzahnung

6 Antriebszahnring

7 Antriebsritzel

8 Spannschrauben

9 Schleifscheibe

10 Schleifspindel

11 Flansch

12 Schleifspindellager

13 Schleifspindellager

14 Scheibenumfangsflache

15 Scheibenseitenflache

16 Schichtbelag

17 Scheibentragkörper

18 Ringnutenverbindungsflächen

19 Innengewinde

20 Stirnflächen

21 Eingriffsvertiefung

22 Bolzen

Claims

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Frankfurt am Main

19.07.1988

N 2 P 12

Naxos-Union

Schleifmittel- u. Schleif inaschinenfabrik

Wächtersbacher Straße 83

6000 Fiankfurt am Main

Schleifscheibe

Schutzansprüche:

1. Schleifscheibe mit einem auf der Scheibenumfangsflache (14) zumindest den daran angrenzenden Bereichen der Scheibenseitenflächen (15) und den diese Flächen verbindenden, je nach Schleifaufgäbe gestalteten Übergangsbereichen eines Scheibentragkörpers (17) vorgesehenen Schichtbelag (16) aus Diamant, kristallinem Bornitrid (CBN) oder dergleichen superharten gebundenen Schleifstoffen für Schleifoperationen mit Beanspruchung der Scheibenseitenflächen (15), dadurch gekennzeichnet, daß der Scheibentragkörper (17) in zwei axial gegeneinander verstellbare Teilscheibentragkörper (1, 2) unterteilt ist und daß die Teilscheibentragkörper (1, 2) an ihrem Umfang ebwechselnd klauenartig ineinandergreifende, den Schichtbelag (16) tragende Schleifsegmente (3, 4) aufweisen.

2. Schleifscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifsegmente (3, 4) - in Draufsicht - im wesentlichen dreieckig oder trapezförmig ausgebildet sind.

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3. Schleifscheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifsegmente (3, 4) beider Teilscheibentragkorper (1, 2) in ihrer Form im wesentlichen identisch untereinander ausgebildet sind.

4. Schleifscheibe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gskennzeichnet, daß die Schleifsegmente (3, 4) und/oder der Schichtbelag (16) über Ringnutenverbindungsflächen (18) auf ä.·.« vorzugsweise metallenen Grun^körper der jeweiligen Teilscheibentragkorper (1, 2) festgelegt, z.B. aufgekittet, sind.

5. Schleifscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung zum axialen Verstellen der Teilscheibentragkorper (1, 2) gegeneinander mehrere auf einem Teilkreis, vorzugsweise in gleichem Winkelabstand angeordnete Nachstellelemente (5) aufweist.

6. Schleifscheibe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachstellelemente (5) in ihrer Grundform zylindrisch ausgebildet sind und auf einem Teil Ihres Außer;-imf.anges ein mit einem Innengewinde (19) des einen Teilscheibenkörpers (1) zusammenwirkendes Nachstellgewinde (5¹) tragen, während ihre freien Stirnflächen (20) jeweils für die Anlage des anderen Teilscheibenkörpers (2) bestimmt sind.

7. Schleifscheibe nach Anspruch 5 oder 6, dadurcn gekennzeichnet, daß die Nachstellelemente (5) auf einem anderen Teil ihres Außenumfangs eine Antriebsverzahnung (S'¹) tragen, welche mit einem Antriebszahnring (6) zusammenwirkt.

B. Schleifscheibe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebszahnring (6) konzentrisch zu den beiden Tetlscheibentragkörpern (1, 2) angeordnet und mit allen Nachstellelementen (5) gemeinsam in Antriebsverbindun^ steht.

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9. Schleifscheibe nach Anspruch 7 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebszahnring (6) von einem in dem einen Teil- scheibentragkörper (1) qelagerten Antriebsritzel (7) antreibbar ist .

10. Schleifscheibe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsritzel (7) stirnseitig eine Eingriffsvertiefung (21 ) für ein Antriebswerkzeug aufweist.

11 . Schleifscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teilscheibentragkörper (1, 2) mittels Spannschrauben (8) miteinander verspannbar sind.

12. Schleifscheibe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kachstellelemente (5) im wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildet und die Spannschrauben (8) durch die Nachstellelemente (5) hindurchgeführt sind.

13. Schleifscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem Flansch (11) der Schleifspindel (10) fest verschraubbar ist.

14. Schleifscheibe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß beidseitig des Flanschen (11) der Schleifspindel (10) Schleifspindellager (12, 13) vorgesehen sind.