EP0922533B1 - Abrichtrolle für Schleifscheiben - Google Patents

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EP0922533B1
EP0922533B1 EP98120879A EP98120879A EP0922533B1 EP 0922533 B1 EP0922533 B1 EP 0922533B1 EP 98120879 A EP98120879 A EP 98120879A EP 98120879 A EP98120879 A EP 98120879A EP 0922533 B1 EP0922533 B1 EP 0922533B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
disk
dressing roll
slots
conical
diamonds
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP98120879A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0922533A2 (de
EP0922533A3 (de
Inventor
Walter Peters
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saint Gobain Diamantwerkzeuge GmbH and Co KG
Original Assignee
Saint Gobain Winter Diamantwerkzeuge GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saint Gobain Winter Diamantwerkzeuge GmbH and Co KG filed Critical Saint Gobain Winter Diamantwerkzeuge GmbH and Co KG
Publication of EP0922533A2 publication Critical patent/EP0922533A2/de
Publication of EP0922533A3 publication Critical patent/EP0922533A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0922533B1 publication Critical patent/EP0922533B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B53/00—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
    • B24B53/12—Dressing tools; Holders therefor
    • B24B53/14—Dressing tools equipped with rotary rollers or cutters; Holders therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D18/00—Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for

Definitions

  • the invention relates to a dressing roller for grinding wheels according to the claim 1.
  • dressing is the fine machining of a rotating grinding wheel Roger that.
  • the purpose is to manufacture or restore the surface geometry and / or the grinding ability of the coating of the grinding body or tool.
  • Grinding tools the coating of which has hard material grains or CBN (boron nitrite) grains, are mostly machined with diamond-coated dressing tools.
  • CBN boron nitrite
  • Document EP0116668A also describes such a dressing roller for grinding wheels a circular disk and at least one support disk made of a rigid material on at least one side of the disc, the outer radius of which approximates the outer Radius of the disc corresponds.
  • a disadvantage of such dressing rollers is that the minimum radius that can be achieved is relatively large. It is therefore difficult to dress grinding wheel profiles with small radii satisfactorily. In principle, this could also be done with a single diamond become. However, single diamonds wear out relatively quickly. The frequent replacement the single diamond in the body causes a lot of time.
  • gear wheels are not made with precisely dressed grinding wheel geometries the required geometric shape is ground on the gear profile not reached. Additional vibrations can develop, the unwanted Noise in the gearbox can cause teeth to break.
  • the grinding achievable precision naturally depends on the precise grinding surface and this in turn from a suitable dressing tool.
  • the invention has for its object a dressing roller containing diamonds to create, in particular for dressing CBN grinding wheels that have a high Tool life is suitable for working very small radii and with the Covering surfaces can be precisely finished.
  • the dressing roller according to the invention consists of at least three parts, namely a circular disk, which has radial receiving slots on the circumference, elongated diamonds that are received in the receiving slots and at least one support disc on at least one side of the receiving disc.
  • Monocrystalline (MKD) or polycrystalline (PKD) diamonds come as diamonds into consideration, which are then inserted into the receiving slots.
  • the Diamonds are designed to be pinched by the slots be included.
  • the dimensions of the diamonds are one certain tolerance range. By appropriate selection it is achieved that of the receiving slots can be received by clamping. Better adaptation to that Tolerances of the diamonds can be obtained by dividing them into Clearances on the circumference of the disks between adjacent receiving slots radial compensation slots are formed, which with an excess of diamonds allow the intermediate segments to yield. With the help of the compensation slots the occurring tolerances e.g. with rod-shaped Diamonds to be caught.
  • the attachment of Holes in the area of the compensation slots which receive screws with which the segments adjacent to the compensation slot move more or less apart can be used to generate a clamping force on the in the receiving slots inserted diamond.
  • the diamonds are cut at the outer end so that a predetermined one Geometry, e.g. Radius can be obtained. So that a small radius is used , it is advantageous if the support disc is close to the diamond in axial Direction has only very small dimensions, preferably is conical, so that a very acute angle can be obtained. With the help of such Dressing roller it is therefore possible to dress predetermined radii on grinding tools.
  • Geometry e.g. Radius
  • the diamonds are mechanically attached, so they can be replaced if this is necessary.
  • Through a variety of single diamonds on the scope of the Dressing rollers increase the service life compared to e.g. a single diamond significantly.
  • the lifespan of the dressing roller can be reground frequently extend.
  • the dressing roller Due to the structure of the dressing roller (modular structure of the individual parts) produce the dressing rolls reproducibly and precisely.
  • the individual parts can be prefabricated become.
  • the individual diamonds are mechanically in the receiving slots curious; excited.
  • One embodiment provides for improvement of the uniform clamping the invention that the receiving slots extended radially inward Have sections whose width is preferably less than that of the receiving slots, whereby bendable between the receiving slots in the plane of the disc Segments are formed.
  • the segments are preferably shaped so that in the event of a bend, the surfaces of the receiving slots, each of which is a diamond clamp, be moved approximately parallel to yourself, so that independent an approximately flat clamping is guaranteed by the degree of clamping.
  • a better bendability is obtained if the inner ends of the elongated Slit sections open into a hole.
  • the elongated slot sections extended slot areas can be provided. In this e.g. the top of one Screwdriver are inserted to bend the adjacent segments apart. This enables a diamond to be removed and inserted.
  • the support disks are preferably tapered at the edge, preferably with a very small angle on the circumference.
  • the support disks preferably consist of a hard material that can be ground together with the diamonds. The Grinding the diamonds requires a special grinding surface, e.g. for support washers steel would smear the material.
  • a hard metal, Cermet, ceramics or a steel coated with a hard material Preferably a hard metal, Cermet, ceramics or a steel coated with a hard material. This material also has the advantage of being subjected to a corresponding load Diamonds to be flexurally stable.
  • the receiving disc and the at least one support disc are axially against each other clamped, preferably by a suitable screw connection. Because of the Thickness of diamonds also tolerances, it is advantageous if after an embodiment of the invention, a leveling layer between the receiving disc and the support disc is provided.
  • the compensation layer can be made of plastic, a casting alloy, a solder alloy pulp, galvanically deposited Metal or the like exist. Become two or more recording disks A compensating layer can be clamped between two almost identical supporting discs can also be arranged between the receiving disks. Furthermore can be used when using two or more washers with the same pitch there is an axial alignment of the diamonds to each other or an offset in the circumferential direction.
  • the Invention shaped the receiving disc in the radially outer region as a conical disc be supported on one side by a complementarily shaped support disk.
  • precise flat coverings can be made Process CBN discs or the like.
  • the diamonds are in thickness preferably slightly larger than the thickness of the tapered section so that it is in the Cone surface level come into effect.
  • Two or more diamonds can also be arranged in the radial direction. She are either placed in a row in a common slot or in each with its own slots, in the latter case the diamonds being radial to one another are staggered. It can be on a different pitch circle Diamonds lie on a different cone angle.
  • two rotationally symmetrical molded parts are produced be, preferably by turning.
  • One molding has a conical shape Recess on and is preferably cylindrical on the circumference.
  • the second molding has a tapered axial section which mates with the tapered recess is recorded.
  • the second molded part can also be cylindrical be, preferably with the same diameter as the first molded part.
  • the second molded part can be provided with an axial collar that fits the central bore of the first molded part is added. The two molded parts are clamped together, on which holes can be formed for the later Admission of connecting screws.
  • the first molded part on the turned away from the second molded part in particular to form a Tapered disk section in the radially outer area.
  • the first molding loosened from the second, and the conical disk area is machined to produce the Receiving slots and, if necessary, the compensation slots.
  • This editing can be done as well with the other receiving disks in different ways, for example by punching, eroding, laser processing, etc.
  • first and second molded part clamped together again, but before or at the same time the diamonds are inserted into the receiving slots.
  • the second molded part is processed on the first Molding facing side, so that only a conical disc remains, which by the first molded part or its conical recess is received, the Diamonds advantageously radially slightly over the outer circumference of this conical disk protrude. Then the diamonds are ground to the desired geometry, e.g. Radius.
  • a flat washer 10 made of steel is shown which e.g. a thickness of 0.8 to 1 mm.
  • the ring disk At the outer edge is the ring disk with a series of receiving slots 12 provided, which are arranged in a predetermined division. details the receiving slots 12 are shown in FIG. 2.
  • the Slits 12 have a receiving section 14 which is at the lower end by a in the slot 12 protruding approach or stop 16 is interrupted. among them there is a section 18 which has a slightly larger width than section 14.
  • Under section 18 is an arcuate narrow slot section 20, which ends in a circular hole 22.
  • a radial compensation slot 26 can also be seen in FIG. 2, which is a segment 24 divided approximately centrally between adjacent receiving slots 12. Nearly A circular hole 28 is formed in the longitudinal center of the compensation slot 26. The circular hole may have a counterbore (not shown) to accommodate one shown screw or other clamping element. Using the screw or of the tensioning element can be formed by the compensation slot 26 sections of the associated segment are more or less bent apart.
  • Elongated or rod-shaped diamonds 32 are inserted into the receiving sections 14. You have e.g. a length of 4 mm and are approximately square in cross-section with a dimension of e.g. 0.8 x 0.8 mm. The width of the receiving sections 14 is also approximately 0.8 mm with a tolerance as indicated in FIG. 2 is. The dimensions of the diamonds 32 are also not inconsiderable Tolerance on. If there is a match between the width of a diamond 32 and a receiving portion 14 is inserted appropriately. In selecting of diamonds 32 for attachment in the receiving slots 12 can be done in this way that a diamond with e.g.
  • FIG. 3 shows two disks 10a, 10b in side view, those of disk 10 with cut diamonds 32 like.
  • the disks 10a, 10b can in different Arrangement can be arranged to each other, for example with axial alignment of diamonds 32 to each other or an offset of the diamonds. Moreover there can be a different division of the receiving slots for the disks 10a, 10b to get voted.
  • the diamonds can also be spread evenly from both discs be held in order to obtain an overlap in the axial direction.
  • FIG. 3 two support disks 34, 36 can also be seen with an annular collar 38 or 40 on the side facing away from the disks 10a, 10b and with a conical disk section 42 or 44 with a very small angle at the radially outer end of e.g. 12 up to 23 °. 3 finally shows an assembly or receiving bushing 46 with a bushing section 48 which fits through the openings of the disks 34, 36 and the receiving disks 10a, 10b can be passed through and with a flange section 50.
  • the mounting bush 46 is used for mounting the parts shown and, if necessary, for clamping the dressing roller according to FIGS. 4 and 5 in a dressing machine. How indicated in Fig. 3, the parts shown are clamped together by screws, wherein a screw is indicated at 52.
  • the holes in the support washers 34, 36 are preformed or can be drilled after assembly all parts, including the receiving disks 10a, 10b through holes for the Have screws 52.
  • the completely assembled arrangement according to FIG. 3 is without an assembly bushing in FIG. 4 shown.
  • only one disk 10 is arranged between the support disks 34, 36.
  • a small angle ⁇ is obtained on the circumference, for example of only 25 °. It can of course also be chosen larger.
  • the diamonds 32 are ground with a small radius, e.g. between 0.05 and 0.5 mm.
  • the support disks 42, 44 are made of a material that can also be cut when grinding the diamonds 32. The material is e.g. Hard metal, cermet, ceramic or hard-coated steel or the like.
  • a corresponding one Compensation material between the disks 10 and 10a, 10b and the support disks 34, 36 can be arranged.
  • a compensating material can e.g. plastic be a casting alloy, a solder alloy, cellulose or an electrodeposited Metal.
  • Fig. 6a two components 54, 56 are shown, with component 54 being cylindrical is with a central bore and a conical recess 58 on one Page that is drawn in dashed lines.
  • the recess extends in the conical part to the outer periphery of the molded part 54.
  • the molded part 56 also has a cylindrical Section 60, which has the same diameter as the molded part 54 and a conical section 62 which is shaped to complement the recess 58.
  • At the conical section 52 is an axial collar 64, which fits from the bore of the molded part 54 is received.
  • the molded part 56 in turn has one perforation drawn in dashed lines.
  • 6b shows how the molded parts 54, 56 are braced against one another. It will Bores formed, one of which is shown in phantom at 64. 6c is to see how the molded part 54 is processed so that a conical disk 66 is formed with an axial collar 68. The conical disk 66 is partially in Fig. 6d Section shown alone after removal of the molded part 56.
  • the conical area of the conical disk 66 is e.g. by eroding with receiving slots 12a, which approximately the same as the receiving slots 12 of FIG. 2.
  • the shape of the slots 12a should therefore no longer be discussed in detail become.
  • Compensation slots 26a are also formed.
  • the receiving slots 12 accept rod-shaped diamonds 32a. 7, protrude the diamonds 32a beyond the plane of the surface of the cone. In doing so, a Get angle between this surface and the base of the cone of about 20 °.
  • the disk 66 After the disk 66 has been produced, it is reassembled with the molded part 56a, as can be seen in Fig. 6e. Holes 70 and 72 are then drilled approximately perpendicular to the conical section of the disk 66 into the molded part 56. After the assembly of the diamonds 32a according to FIG. 6f can then with the help of Screws 74, the disk 66 are additionally fixed on the molded part 56, the lower screws can extend through holes 76 according to FIG. 8 and the upper screws 74 in counterbores 28a to clamp the diamonds 32a in the disk 66.
  • the molded part 56 is processed so far that only one 7 remains, which is completely from the conical disk 66 is recorded.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abrichtrolle für Schleifscheiben nach dem Patentanspruch 1.
Unter Abrichten wird bekanntlich die Feinbearbeitung eines umlaufenden Schleifkörpers verstanden. Zweck ist die Herstellung bzw. Wiederherstellung der Belaggeometrie und/oder der Schleiffähigkeit des Belages des Schleifkörpers bzw. -werkzeugs. Schleifwerkzeuge, deren Belag Hartstoffkörner oder CBN (Bornitrit)-Körner aufweisen, werden zumeist mit diamantenbeschichteten Abrichtwerkzeugen bearbeitet. Es ist bekannt, Diamant-Abrichtprofilrollen oder Diamant-Abrichtformrollen vorzusehen die mit einem Diamantkörner enthaltenden Belag beschichtet sind. Das Dokument EP0116668A beschreibt eine derartige Abrichtrolle für Schleifscheiben mit einer kreisförmigen Scheibe und mindestens einer Stützscheibe aus biegestabilem Material auf mindestens einer Seite der Scheibe, deren äußerer Radius annähernd dem äußeren Radius der Scheibe entspricht. Nachteilig bei derartigen Abrichtrollen ist, daß der erreichbare minimale Radius relativ groß ist. Es ist daher schwierig, Schleifscheibenprofile mit kleinen Radien zufriedenstellend abzurichten. Grundsätzlich könnte dies auch mit einem Einzeldiamanten durchgeführt werden. Einzeldiamanten verschleißen jedoch relativ schnell. Die häufige Auswechslung der Einzeldiamanten im Trägerkörper verursacht einen hohen Zeitaufwand.
Werden beispielsweise Getrieberäder nicht mit präzise abgerichteten Schleifscheibengeometrien geschliffen, wird die erforderliche geometrische Form am Zahnradprofil nicht erreicht. Es können sich zusätzliche Schwingungen entwickeln, die unerwunschte Geräusche im Getriebe erzeugen bis hin zu Bruch von Zähnen. Die durch das Schleifen erzielbare Präzision hängt naturgemäß von der präzisen Schleiffläche ab und diese wiederum von einem geeigneten Abrichtwerkzeug.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Diamanten enthaltende Abrichtrolle zu schaffen, insbesondere zum Abrichten von CBN-Schleifscheiben, die eine hohe Standzeit aufweist, zum Bearbeiten sehr kleiner Radien geeignet ist und mit der Belagflächen präzise feinbearbeitet werden können.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Abrichtrolle besteht aus mindestens drei Teilen, nämlich aus einer kreisförmigen Scheibe, welche radiale Aufnahmeschlitze am Umfang aufweist, länglichen Diamanten, die in den Aufnahmeschlitzen aufgenommen werden und mindestens einer Stützscheibe auf mindestens einer Seite der Aufnahmescheibe.
Als Diamanten kommen monokristalline (MKD) oder polykristalline (PKD) Diamanten in Betracht, welche dann in die Aufnahmeschlitze eingefügt werden. Die Diamanten sind so ausgelegt, daß sie klemmend von den Aufnahmeschlitzen aufgenommen werden. Die Abmessungen der Diamanten haben einen gewissen Toleranzbereich. Durch entsprechende Auswahl wird erreicht, daß sie von den Aufnahmeschlitzen klemmend aufnehmbar sind. Eine bessere Anpassung an die Toleranzen der Diamanten kann dadurch erhalten werden, daß mit einer Teilung in Abständen am Umfang der Scheiben zwischen benachbarten Aufnahmeschlitzen radiale Ausgleichsschlitze geformt sind, welche bei einem Übermaß der Diamanten ein Nachgeben der dazwischenliegenden Segmente ermöglichen. Mit Hilfe der Ausgleichsschlitze können die vorkommenden Toleranzen z.B. bei stäbchenförmigen Diamanten aufgefangen werden. Besonders vorteilhaft ist die Anbringung von Löchern im Bereich der Ausgleichsschlitze, welche Schrauben aufnehmen, mit denen die dem Ausgleichsschlitz benachbarten Segmente mehr oder weniger auseinanderbewegt werden können zur Erzeugung einer Klemmkraft auf die in die Aufnahmeschlitze eingefügten Diamanten.
Die Diamanten werden am äußeren Ende angeschliffen, damit eine vorbestimmte Geometrie, z.B. Radius erhalten werden kann. Damit ein kleiner Radius ausgenutzt werden kann, ist es vorteilhaft, wenn die Stützscheibe nahe den Diamanten in axialer Richtung nur noch sehr geringe Abmessungen hat, vorzugsweise kegelig geformt ist, so daß ein sehr spitzer Winkel erhalten werden kann. Mit Hilfe einer derartigen Abrichtrolle ist es daher möglich, vorbestimmte Radien an Schleifwerkzeugen abzurichten.
Mit der erfindungsgemäßen Abrichtrolle werden weitere bedeutende Vorteile erhalten. Die Diamanten sind mechanisch befestigt, können daher ausgetauscht werden, falls dies erforderlich ist. Durch eine Vielzahl von Einzeldiamanten auf dem Umfang der Abrichtrollen erhöht sich die Standzeit gegenüber z.B. einem Einzeldiamanten signifikant. Außerdem läßt sich die Lebensdauer der Abrichtrolle durch ihr häufiges Nachschleifen verlängern.
Aufgrund des Aufbaus der Abrichtrolle (modularer Aufbau der Einzelteile) lassen sich die Abrichtrollen reproduzierbar präzise herstellen. Die Einzelteile können vorgefertigt werden.
Wie schon erwähnt, sind die einzelnen Diamanten mechanisch in den Aufnahmeschlitzen gespannt. Zur Verbesserung der gleichmäßigen Einspannung sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, daß die Aufnahmeschlitze radial nach innen verlängerte Abschnitte aufweisen, deren Breite vorzugsweise geringer ist als die der Aufnahmeschlitze, wodurch zwischen den Aufnahmeschlitzen in der Ebene der Scheibe verbiegbare Segmente gebildet sind. Die Segmente sind vorzugsweise so geformt, daß bei einer Verbiegung die Flächen der Aufnahmeschlitze, welche jeweils einen Diamanten einspannen, annähernd parallel zu sich selbst bewegt werden, so daß unabhängig vom Klemmgrad eine annähernd flächige Einspannung gewährleistet ist. Eine bessere Verbiegbarkeit wird dann erhalten, wenn die inneren Enden der verlängerten Schlitzabschnitte in ein Loch münden. Im Bereich der verlängerten Schlitzabschnitte können erweiterte Schlitzbereiche vorgesehen sein. In diese kann z.B. die Spitze eines Schraubendrehers eingeführt werden, um die benachbarten Segmente auseinanderzubiegen. Dadurch wird die Entnahme eines Diamanten und sein Einsetzen ermöglicht.
Die Stützscheiben sind am Rand vorzugsweise kegelig geformt, vorzugsweise mit einem sehr kleinen Winkel am Umfang. Die Stützscheiben bestehen vorzugsweise aus einem harten Material, das sich mit den Diamanten zusammen schleifen läßt. Das Schleifen der Diamanten erfordert einen speziellen Schleifbelag, der z.B. bei Stützscheiben aus Stahl das Material verschmieren würde. Bei der Verwendung von Hartmetallen, Vermet oder Keramik ist dies nicht der Fall. Vorzugsweise wird ein Hartmetall, Cermet, Keramik oder ein mit einem Hartstoff beschichteter Stahl vorgesehen. Dieses Material hat zugleich den Vorteil, bei einer entsprechenden Belastung der Diamanten biegestabil zu sein.
Die Aufnahmescheibe und die mindestens eine Stützscheibe sind axial gegeneinander verspannt, vorzugsweise durch eine geeignete Schraubverbindung. Da hinsichtlich der Dicke der Diamanten ebenfalls Toleranzen bestehen, ist es vorteilhaft, wenn nach einer Ausgestaltung der Erfindung eine Ausgleichsschicht zwischen der Aufnahmescheibe und der Stützscheibe vorgesehen ist. Die Ausgleichsschicht kann aus Kunststoff, einer Gieß-Legierung, einer Lot-Legierung Zellstoff, galvanisch abgeschiedenem Metall oder dergleichen bestehen. Werden zwei oder mehr Aufnahmescheiben zwischen zwei annähernd baugleichen Stützscheiben eingespannt, kann eine Ausgleichsschicht auch zwischen den Aufnahmescheiben angeordnet werden. Im übrigen kann bei der Verwendung von zwei oder mehr Aufnahmescheiben bei gleicher Teilung eine axiale Ausrichtung der Diamanten zueinander erfolgen oder auch ein Versatz in Umfangsrichtung.
Zur Bildung einer Kegelrolle als Abrichtwerkzeug kann nach einer Ausgestaltung der Erfindung die Aufnahmescheibe im radial äußeren Bereich als Kegelscheibe geformt sein, die einseitig von einer komplementär geformten Abstützscheibe abgestützt ist. Mit Hilfe einer derartigen Abrichtkegelrolle lassen sich präzise flächige Beläge von CBN-Scheiben oder dergleichen bearbeiten. Hierbei sind die Diamanten in der Dicke vorzugsweise etwas größer als die Dicke des kegeligen Abschnitts, damit sie in der Kegelmantelebene zur Wirkung kommen.
In radialer Richtung können auch zwei oder mehr Diamanten angeordnet werden. Sie werden entweder in Reihe in einem gemeinsamen Schlitz untergebracht oder in jeweils eigenen Schlitzen, wobei im letzteren Fall die Diamanten zueinander radial versetzt angeordnet sind. Dabei können auf einem unterschiedlichen Teilkreis liegende Diamanten auf einem unterschiedlichen Kegelwinkel liegen.
Für die Herstellung einer derartigen Kegelrolle sind verschiedene Verfahren denkbar. Eines besteht erfindungsgemäß darin, daß zwei rotationssymmetrische Formteile hergestellt werden, vorzugsweise durch Drehen. Das eine Formteil weist eine konische Ausnehmung auf und ist vorzugsweise am Umfang zylindrisch. Das zweite Formteil weist einen konischen axialen Abschnitt auf, der passend von der konischen Ausnehmung aufgenommen ist. Im übrigen kann das zweite Formteil ebenfalls zylindrisch sein, vorzugsweise mit gleichem Durchmesser wie das erste Formteil. Darüber hinaus kann das zweite Formteil mit einem axialen Bund versehen sein, der passend von der mittigen Bohrung des ersten Formteils aufgenommen wird. Die beiden Formteile werden zusammengespannt, worauf Bohrungen geformt werden können für die spätere Aufnahme von Verbindungsschrauben. Ferner wird das erste Formteil auf der dem zweiten Formteil abgewandten Seite abgedreht, insbesondere zur Bildung eines Kegelscheibenabschnitts im radial äußeren Bereich. Danach wird das erste Formteil vom zweiten gelöst, und der Kegelscheibenbereich wird bearbeitet zur Herstellung der Aufnahmeschlitze und ggf. der Ausgleichsschlitze. Diese Bearbeitung kann wie auch bei den anderen Aufnahmescheiben auf verschiedenartige Weise erfolgen, beispielsweise durch Stanzen, Erodieren, Laserbearbeitung usw. Anschließend werden erstes und zweites Formteil wieder zusammengespannt, wobei jedoch zuvor oder gleichzeitig die Diamanten in die Aufnahmeschlitze eingefügt werden. Sind die Diamanten gesichert, erfolgt ein Abarbeiten des zweiten Formteils auf der dem ersten Formteil abgewandten Seite, so daß lediglich eine Kegelscheibe übrig bleibt, die von dem ersten Formteil bzw. seiner kegeligen Ausnehmung aufgenommen ist, wobei die Diamanten vorteilhaft geringfügig über den Außenumfang dieser Kegelscheibe radial vorstehen. Danach erfolgt ein Schleifen der Diamanten auf die gewünschte Geometrie, z.B. Radius.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in Zeichnungen dargestellten Beispielen näher erläutert.
Fig. 1
zeigt eine Draufsicht auf eine Aufnahmescheibe der Abrichtrolle nach der Erfindung.
Fig. 2
zeigt vergrößert eine Einzelheit der Scheibe nach Fig. 1.
Fig. 3
zeigt die auseinandergezogene Darstellung einer Abrichtrolle mit zwei Aufnahmescheiben nach Fig. 1 und zwei Stützscheiben.
Fig. 4
zeigt die zusammengebaute Anordnung einer Abrichtrolle nach der Erfindung entsprechend Fig. 3, jedoch nur mit einer Aufnahmescheibe.
Fig. 5
zeigt die Ansicht der Abrichtrolle nach Fig. 4 in Richtung Pfeil 5.
Fig. 6
zeigt in sechs Stufen die Herstellung einer Abricht-Kegelrolle nach der Erfindung.
Fig. 7
zeigt teilweise im Schnitt eine Seitenansicht der fertigen Kegelrolle.
Fig. 8
zeigt die Seitenansicht der Kegelrolle nach Fig. 7 in Richtung Pfeil 8.
Fig. 9
zeigt vergrößert eine Einzelheit der Darstellung nach Fig. 8.
In Fig. 1 ist eine flache Ringscheibe 10 aus Stahl dargestellt, die z.B. eine Dicke von 0,8 bis 1 mm hat. Am äußeren Rand ist die Ringscheibe mit einer Reihe von Aufnahmeschlitzen 12 versehen, die in einer vorgegebenen Teilung angeordnet sind. Einzelheiten der Aufnahmeschlitze 12 gehen aus Fig. 2 hervor. Man erkennt, daß die Schlitze 12 einen Aufnahmeabschnitt 14 aufweisen, der am unteren Ende durch einen in den Schlitz 12 hineinragenden Ansatz oder Anschlag 16 unterbrochen ist. Darunter befindet sich ein Abschnitt 18, der eine etwas größere Breite als Abschnitt 14 aufweist. Unter dem Abschnitt 18 befindet sich ein bogenförmiger enger Schlitzabschnitt 20, der in einem Kreisloch 22 endet. Zwischen den Schlitzen 12 sind mithin radiale Segmente 24 gebildet, die aufgrund der Schlitzform federnd nachgiebig sind, also auch in der Ebene der Scheibe 10 verformt werden können, wobei die einander zugekehrten Flächen des Aufnahmeabschnitts 14 dabei im wesentlichen parallel zu sich selbst bewegt werden können.
In Fig. 2 ist auch ein radialer Ausgleichsschlitz 26 zu erkennen, der ein Segment 24 zwischen benachbarten Aufnahmeschlitzen 12 annähernd mittig unterteilt. Annähernd in der Längsmitte des Ausgleichsschlitzes 26 ist ein Kreisloch 28 geformt. Das Kreisloch kann eine Ansenkung aufweisen (nicht gezeigt) zur Aufnahme einer nicht gezeigten Schraube oder eines anderen Spannelements. Mit Hilfe der Schraube oder des Spannelements können die durch den Ausgleichsschlitz 26 gebildeten Abschnitte des zugehörigen Segments mehr oder weniger auseinandergebogen werden.
In die Aufnahmeabschnitte 14 werden längliche bzw. stabförmige Diamanten 32 eingesetzt. Sie haben z.B. eine Länge von 4 mm und sind im Querschnitt annähernd quadratisch mit einer Abmessung von z.B. 0,8 x 0,8 mm. Die Breite der Aufnahmeabschnitte 14 ist ebenfalls annähernd 0,8 mm mit einer Toleranz, wie sie in Fig. 2 angegeben ist. Die Abmessungen der Diamanten 32 weisen ebenfalls eine nicht unerhebliche Toleranz auf. Bei Übereinstimmung zwischen der Breite eines Diamanten 32 und eines Aufnahmeabschnitts 14 wird ersterer passend eingeführt. Bei der Auswahl von Diamanten 32 zur Anbringung in den Aufnahmeschlitzen 12 kann so vorgegangen werden, daß einem Diamanten mit z.B. Untermaß ein solcher mit Übermaß im nächsten und übernächsten Schlitz folgt, so daß insgesamt alle Diamanten zwischen benachbarten Ausgleichsschlitzen klemmend in den Schlitzen aufgenommen sind. Ein darüber hinaus noch bestehendes Übermaß kann dann durch den Ausgleichsschlitz 28 aufgefangen werden. Umgekehrt kann einem Gesamtuntermaß zwischen benachbarten Ausgleichsschlitzen dadurch begegnet werden, daß mit Hilfe der beschriebenen Schraube der Ausgleichsschlitz 26 aufgeweitet wird. Die Länge des Aufnahmeabschnitts 14 bzw. des Diamanten 32 ist derart, daß der Diamant 32 in vorgesehener Anordnung im Schlitz 12 angeordnet ist.
In Fig. 3 sind zwei Scheiben 10a, 10b in Seitenansicht dargestellt, die der Scheibe 10 mit aufgenommenen Diamanten 32 gleichen. Die Scheiben 10a, 10b können in verschiedener Anordnung zueinander angeordnet sein, beispielsweise mit axialer Ausrichtung der Diamanten 32 zueinander oder einem Versatz der Diamanten. Außerdem kann eine unterschiedliche Teilung der Aufnahmeschlitze für die Scheiben 10a, 10b gewählt werden. Die Diamanten können auch gleichmäßig von beiden Scheiben gehalten werden, um eine Überdeckung in Achsrichtung zu erhalten.
In Fig. 3 sind ferner zwei Stützscheiben 34, 36 zu erkennen mit einem Ringbund 38 bzw. 40 auf der den Scheiben 10a, 10b abgewandten Seite und mit einem Kegelscheibenabschnitt 42 bzw. 44 mit sehr kleinem Winkel am radial äußeren Ende von z.B. 12 bis 23°. In Fig. 3 ist schließlich eine Montage- bzw. Aufnahmebuchse 46 dargestellt mit einem Buchsenabschnitt 48, der passend durch die Öffnungen der Scheiben 34, 36 und der Aufnahmescheiben 10a, 10b hindurchführbar ist sowie mit einem Flanschabschnitt 50. Die Montagebuchse 46 dient zur Montage der gezeigten Teile und ggf. zum Aufspannen der Abrichtrolle gemäß Fig. 4 und 5 in einer Abrichtmaschine. Wie in Fig. 3 angedeutet, werden die gezeigten Teile durch Schrauben gegeneinander verspannt, wobei eine Schraube bei 52 angedeutet ist. Die Bohrungen in den Stützscheiben 34, 36 sind vorgeformt oder können gebohrt werden nach dem Zusammenfügen aller Teile, wobei auch die Aufnahmescheiben 10a, 10b Durchgangslöcher für die Schrauben 52 aufweisen.
Die vollständig montierte Anordnung nach Fig. 3 ist ohne Montagebuchse in Fig. 4 gezeigt. Dabei ist jedoch nur eine Scheibe 10 zwischen den Stützscheiben 34, 36 angeordnet. Man erkennt, daß am Umfang ein kleiner Winkel α erhalten wird, beispielsweise von nur 25°. Er kann natürlich auch größer gewählt werden. Nach der Montage werden die Diamanten 32 mit einem kleinen Radius geschliffen, z.B. zwischen 0,05 und 0,5 mm. Die Stützscheiben 42, 44 bestehen aus einem Material, das beim Schleifen der Diamanten 32 ebenfalls geschliffen werden kann. Das Material ist z.B. Hartmetall, Cermet, Keramik oder hartstoffbeschichteter Stahl oder dergleichen.
Um Toleranzen in den Dicken der Diamanten auszugleichen, kann ein entsprechendes Ausgleichsmaterial zwischen den Scheiben 10 bzw. 10a, 10b und den Stützscheiben 34, 36 angeordnet werden. Ein derartiges Ausgleichsmaterial kann z.B. Kunststoff sein, eine Gieß-Legierung, eine Lot-Legierung, Zellstoff oder ein galvanisch abgeschiedenes Metall.
In Fig. 6a sind zwei Bauteile 54, 56 dargestellt, wobei Bau- oder Formteil 54 zylindrisch ist mit einer mittigen Bohrung sowie einer konischen Ausnehmung 58 auf einer Seite, die gestrichelt gezeichnet ist. Die Ausnehmung erstreckt sich im kegeligen Teil bis zum Außenumfang des Formteils 54. Das Formteil 56 weist ebenfalls einen zylindrischen Abschnitt 60 auf, der den gleichen Durchmesser wie das Formteil 54 hat sowie einen konischen Abschnitt 62, der komplementär zur Ausnehmung 58 geformt ist. An den konischen Abschnitt 52 schließt sich ein axialer Bund 64 an, der passend von der Bohrung des Formteils 54 aufgenommen wird. Das Formteil 56 hat seinerseits eine gestrichelt gezeichnete Durchbohrung.
In Fig. 6b ist gezeigt, wie die Formteile 54, 56 gegeneinander verspannt sind. Es werden Bohrungen geformt, von denen eine gestrichelt bei 64 dargestellt ist. In Fig. 6c ist zu erkennen, wie das Formteil 54 abgearbeitet ist, so daß eine Kegelscheibe 66 entsteht mit einem axialen Bund 68. Die Kegelscheibe 66 ist in Fig. 6d teilweise im Schnitt allein dargestellt nach Entfernung des Formteils 56.
Der kegelige Bereich der Kegelscheibe 66 wird z.B. durch Erodieren mit Aufnahmeschlitzen 12a versehen, welche den Aufnahmeschlitzen 12 nach Fig. 2 annähernd gleichen. Es soll daher auf die Form der Schlitze 12a nicht mehr im einzelnen eingegangen werden. Außerdem sind auch Ausgleichsschlitze 26a geformt. Die Aufnahmeschlitze 12 nehmen stabförmige Diamanten 32a auf. Wie sich aus Fig. 7 ergibt, ragen die Diamanten 32a über die Ebene der Kegelmantelfläche hinaus. Dabei wird ein Winkel zwischen dieser Fläche und der Basis des Kegels von etwa 20° erhalten..
Nach der Herstellung der Scheibe 66 wird diese erneut mit dem Formteil 56a zusammengefügt, wie in Fig. 6e zu erkennen. Es werden dann Löcher 70 bzw. 72 gebohrt annähernd senkrecht zum kegeligen Abschnitt der Scheibe 66 in das Formteil 56 hinein. Nach der Montage der Diamanten 32a gemäß Fig. 6f kann dann mit Hilfe von Schrauben 74 die Scheibe 66 zusätzlich am Formteil 56 festgelegt werden, wobei die unteren Schrauben sich durch Löcher 76 gemäß Fig. 8 hindurcherstrecken können und die oberen Schrauben 74 in Senkbohrungen 28a zwecks Einklemmens der Diamanten 32a in der Scheibe 66.
In einem letzten Schritt wird das Formteil 56 so weit abgearbeitet, daß lediglich eine kegelige Scheibe 78 gemäß Fig. 7 übrig bleibt, die komplett von der Kegelscheibe 66 aufgenommen ist.
Auf diese Weise ist eine Abricht-Kegelrolle geschaffen. Der Radius der Diamanten 32a wird dann auf das gewünschte Maß geschliffen.

Claims (17)

  1. Abrichtrolle für Schleifscheiben mit einer kreisförmigen Scheibe (10, 10a, 10b, 66) aus elastischem, insbesondere metallischem Material, die am Umfang in Umfangsrichtung beabstandete radiale Aufnahmeschlitze (12, 12a) aufweist, ferner mit länglichen Diamanten (32, 32a) mit annähernd gleichen Abmessungen, die annähernd passend, klemmend in den Aufnahmeschlitzen (12, 12a) aufgenommen sind und mindestens einer Stützscheibe (34, 36, 78) aus biegestabilem Material auf mindestens einer Seite der Scheibe (10, 10a, 10b, 66), deren äußerer Radius annähernd dem äußeren Radius der Scheibe (10, 10a, 10b, 66) entspricht.
  2. Abrichtrolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhahmeschlitze (12, 12a) radial nach innen verlängerte Abschnitte (20, 20a) aufweisen, deren Breite vorzugsweise geringer ist als die der Aufnahmeschlitze (14, 14a), wodurch zwischen den Aufnahmeschlitzen (12, 12a) in der Ebene der Scheibe (10, 10a, 10b, 66) verbiegbare Segmente (24) gebildet sind.
  3. Abrichtrolle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die verlängerten Schlitzabschnitte (20, 20a) so geformt sind, daß eine Verformung der Segmente (24) derart erfolgt, daß die Wandungen der Aufnahmeschlitze (12, 12a) annähernd parallel zu sich einstellen.
  4. Abrichtrolle nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Enden der verlängerten Schlitzabschnitte (20, 20a) in einem Loch (22, 22a) münden.
  5. Abrichtrolle nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die verlängerten Schlitzabschnitte (20, 20a) einen erweiterten Schlitzbereich (18, 18a) aufweisen.
  6. Abrichtrolle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in vorbestimmter Teilung am Umfang der Scheibe (10, 10a) radiale Ausgleichsschlitze (28, 28a) zwischen benachbarten Aufnahmeschlitzen (12, 12a) angeordnet sind.
  7. Abrichtrolle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in den Ausgleichsschlitzen (26, 26a) Öffnungen (28, 28a) angeordnet sind, die eine Schraube oder ein Spannelement (74) aufnehmen zur wahlweisen Veränderung der Breite der Ausgleichsschlitze (26, 26a).
  8. Abrichtrolle nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützscheibe (34, 36, 78) als Profilscheibe ausgebildet ist mit einem vorbestimmten Profil am äußeren Umfang.
  9. Abrichtrolle nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Diamanten (32) am äußeren Ende mit einer vorgegebenen Geometrie angeschliffen sind.
  10. Abrichtrolle nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützscheibe (34, 36, 78) aus hartem Material geformt ist, das zusammen mit den Diamanten (32, 32a) schleifbar ist.
  11. Abrichtrolle nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützscheibe (34, 36, 78) aus Hartmetall, Cermet, Keramik oder einem hartstoffbeschichteten Material geformt ist.
  12. Abrichtrolle nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (10, 10a, 10b) zwischen zwei vorzugsweise baugleichen Stützscheiben (34, 36) eingespannt ist zur Bildung einer Formrolle.
  13. Abrichtrolle nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr Aufnahmescheiben (10a, 10b) nebeneinander angeordnet sind.
  14. Abrichtrolle nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Scheiben (10a, 10b) oder zwischen jeweils einer Scheibe und der Stützscheibe (34, 36, 78) Ausgleichsmaterial angeordnet ist.
  15. Abrichtrolle nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgleichsmaterial aus Kunststoff, einer Gieß-Legierung, Lot-Legierung, Zellstoff oder einem galvanisch abgeschiedenen Metall besteht.
  16. Abrichtrolle nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmescheibe (66) im radial äußeren Bereich als Kegelscheibe geformt ist und einseitig von einer komplementär geformten Abstützscheibe (78) abgestützt ist zur Bildung einer Abricht-Kegelrolle.
  17. Verfahren zur Herstellung einer Kegelrolle nach Anspruch 16 mit folgenden Verfahrensschritten:
    es werden ein erstes und ein zweites rotationssymmetrisches Formteil (54, 56) hergestellt, wobei das erste Formteil (54) eine konische Ausnehmung (58) und das zweite Formteil (56) einen komplementär geformten axialen Abschnitt (62) aufweist;
    erstes und zweites Formteil (54, 56) werden zusammengespannt und das erste Formteil (54) wird an der dem zweiten Formteil (56) abgewandten Seite abgearbeitet, bis eine konische Scheibe (66) gebildet ist;
    in die konische Scheibe (66) des vom zweiten Formteil (56) entfernten konischen Teils werden Aufnahmeschlitze geformt;
    konische Scheibe (66) und zweites Formteil (56) werden erneut zusammengespannt, und es werden Bohrungen geformt für eine Schraubverbindung zwischen konischer Scheibe (66) und Formteil (56);
    die der konischen Scheibe (66) abgewandte Seite des zweiten Formteils wird abgearbeitet, bis auf eine konische Abstützscheibe (78);
    vorher oder in diesem Zeitpunkt werden die Diamanten (32a) in die Aufnahmeschlitze eingeführt, ggf. unter Veränderung der Breite der Ausgleichsschlitze (26a);
    nach der Festlegung der Diamanten (32a) werden diese am äusseren Ende auf einen gewünschten Radius geschliffen.
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