WO1995020468A1

WO1995020468A1 - Zahnradförmige diamantabrichtrolle

Info

Publication number: WO1995020468A1
Application number: PCT/EP1995/000181
Authority: WO
Inventors: Ernst-Michael Winter; Hans-Joachim Wiemann
Original assignee: Winter Cvd-Technik Gmbh
Priority date: 1994-01-27
Filing date: 1995-01-18
Publication date: 1995-08-03
Also published as: PL310817A1; DE4402287A1; EP0690770A1; BR9505770A; CA2144315A1; KR960700865A; JPH08508452A; CN1113076A

Abstract

Gegenstand der Neuentwicklung bildet eine Profilabrichtrolle (1) für Schleifscheiben, die einen Grundkörper aufweist und Schneiden aus Diamant oder Bornitrid. Der Grundkörper trägt Zähne (2) mit Schneidkanten (6). Die Schneidkanten (6) weisen einen Schneidbelag auf, der aus einer nach einem CVD-Verfahren abgeschiedenen Beschichtung (3) aus Diamant besteht. Die Zähne können dabei ein gekrümmtes Profil (2) aufweisen. Dadurch ist nur ein geringer Diamantanteil für die Ausbildung einer Profilabrichtrolle notwendig, der nahezu vollständig verbraucht werden kann.

Description

Zahnradförmige Diamantabrichtrolle

Die Erfindung betrifft eine zahnradförmige Profil¬ abrichtrolle für Schleifscheiben mit einem Grundkörper und Schneiden aus Diamant oder kubisch-kristallinem Bornitrid.

Bekannte zahnradförmige Abrichtrollen für Schleif¬ scheiben weisen einen vom Grundkörper getragenen Schneidbelag auf, der aus einzelnen Diamantkörnern besteht, die in einer Bindung gehalten sind, wobei grundsätzlich anstelle von Diamantkörnern auch Körner aus kubisch-kristallinem Bornitrid in Betracht kommen.

ORIGINAL UNTERLAGEN Sie haben den Nachteil, daß bei ihrem praktischen Einsatz vielfach nicht der gesamte Diamantbesatz aus¬ genutzt werden kann, weil bereits bei geringen Abweichungen, d. h. nach einer gringfügigen Abnutzung der Abrichtrolle für die Wiederherstellung der Genauigkeit der verbliebene Diamantanteil abgelöst werden muß und für eine Wiederverwendung aufbereitet werden muß. Damit aber ist ein erheblicher technischer Aufwand, bei größeren Betriebskosten verbunden.

Derartiges gilt auch für bekannte Diamantabrichtrollen mit profilierten wie bogenförmig gekrümmten Zähnen, die mit einzelnen Diamanten beschichtet sind, welche eine Größe haben von etwa 400 bis 1000 ym, da eine Abrichtrolle als Präzisionswerkzeug bereits als unbrauchbar anzusehen ist, wenn nur wenige ym an Diamanten als verschlissen anzusehen sind. Es wurde deshalb bereits dazu übergegangen, insbesondere bei profilierten Abrichtrollen, deren Zähne gekrümmt sind, die Diamantbeschichtung anzuordnen durch die Verwendung sogenannter Compacts bzw. von Hartmetallträgem, die mit Diamant beschichtet sind, und die in Ausnehmungen der Zähne der Abrichtrolle beispielsweise durch Löten befestigt sind. Auch bei dieser Anordnung ergibt sich jedoch der Nachteil des Verlustes eines größeren Diamantanteiles bei einem Teilverbrauch bzw. des Aufwandes für die Rückgewinnung der Diamantanteile. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Abrichtrolle für Schleifscheiben zu schaffen, welche nur einen verhältnismäßig geringen Diamantanteil aufweist, der nahezu vollständig aufgebraucht werden kann, ohne daß es einer zwischenzeitlichen Wiederaufarbeitung bedarf.

Gemäß der Erfindung ist als Lösung vorgesehen, daß die Zähne an ihren Schneidkanten einen Schneidbelag aus einer nach einem CVD-Verfahren abgeschiedenen Be¬ schichtung aus Diamant oder kubisch-kristallinem Bornitrid tragen.

Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt einerseits darin, daß nur ein geringer Diamantanteil für die Ausbildung einer Profil¬ abrichtrolle notwendig ist, welcher nahezu vollständig verbraucht werden kann, so daß der Aufwand einer Rückgewinnung entfällt und andererseits in dem Umstand, daß auch bei komplizierten, wie bogenförmig gekrümmten Profilen es nicht des Einsatzes einer Vielzahl von Schneideinsätzen bzw. Compacts und des Aufwandes ihrer einzelnen Befestigungen bedarf. Ist also bei einer bekannten Abrichtrolle bisher eine Gesamtdiamantmenge von beispielsweise 100 Carat notwendig gewesen so hat demgegenüber die aufgedampfte Diamantschicht nur einen Gesamtdiamantanteil von wenigen Carat. Dies ist besonders dann der Fall, wenn die Diamantbeschichtung eine Stärke von nur etwa 50 bis 500 ym aufweist und im

Bereich einer Schneidkante eines Zahnes mit einer Breite bzw. Tiefe auf der Zahnbrust und dem Zahnrücken in einer Größenordnung von etwa 0,5 bis 3 mm auf¬ gebracht ist. Derartiges ist auch möglich ohne größeren Aufwand bei beliebig gekrümmten Profilen der Zähne.

Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß ein Ausbrechen einzelner Diamantkörner aus der Bindung und damit eine nachfolgende ungleichmäßige Belastung von Abschnitten des Schneidbelages entfällt, welche zu Ungenauigkeiten in der Profilierung führen, denn durch den Fortfall einzelner Diamantkörner und ihrer Bindung sind alle Bestandteile der aufgedampften Diamantschicht gleichmäßig belastet.

Das Aufdampfen einer Diamantεchicht nach dem CVD- Verfahren auf Werkzeugen, wie beispielsweise Bohrern oder Zahnrädern, ist ansich bekannt. Bei diesen vorbekannten Anordnungen von Diamantschichten handelt es sich jedoch um die Aufbringung von Diamantschutz¬ schichten für die Verlängerung der Standzeit solcher Werkzeuge und nicht um die Ausbildung von Schneiden aus Diamant, die an die Stelle von Schneidkörpern treten. Die Abscheidung polykristalliner Diamantschichten aus aktivierten Gasphasen (CVD) wurde also bisher genutzt für die Möglichkeit, Werkzeuge mit einer extrem harten und verschleißfesten Beschichtung zu versehen unter Ausnutzung der Möglichkeit, auch Werkzeuge mit komplexen Geometrien wie z. B. Fräser rundum mit einer Diamantschicht unmittelbar zu beschichten. Es handelte sich dabei jedoch nicht um eine Diamantbeschichtung, welche bei Abrichtrollen für Schleifscheiben den Schneidbelag ersetzt.

Die Abscheidung der Diamantschicht auf dem mit einem Gewindeprofil versehenen Grundkörper der Abrichtrolle erfolgt vorzugsweise nach dem Mikrowellen-Plasma (MWP- CVD) oder dem sogenannten Heißdraht bzw. Hot-Filament (HF-CVD) Verfahren. Dabei besteht die Möglichkeit, die Diamant-SChneidschicht in einem Arbeitsgang auf¬ zudampfen auf einem Grundkörper, der aus einem Hartmetall besteht oder aus Hochtemperaturkeramik. Auεführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf eine Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Figur 1: eine Teilansicht einer zahnradförmigen Ab¬ richtrolle und

Figur 2: einen Schnitt nach der Linie II-II der Figur 1.

Die in der Zeichnung wiedergegebene zahnradförmige Profilabrichtrolle für Schleifscheiben besteht aus einem Grundkörper 1, der auf seinem Umfang Zähne 2 trägt.

Die Schneidkanten 6 der Zähne 2 sind mit einer Beschichtung 3 aus Diamant oder kubisch-kristallinem Bornitrid versehen und zwar im Bereich der Zahnbrust 4 wie auch des Zahnrückens 5, bei dem es sich um eine Freifläche handeln kann.

Die Höhe H der Beschichtung 3 auf der Zahnbrust 4 beträgt etwa ein bis zwei mm und ebenso die Tiefe T der Beschichtung 3 auf dem Zahnrücken 5. Die Stärke der Beschichtung liegt bei etwa 100 ym. Die Beschichtung 3 aus Diamant oder kubisch-kristallinem Bornitrid ist auf dem Grundkörper 1 nach einem CVD-Verfahren niedergeschlagen.

Der Figur 2 ist zu entnehmen, daß die Zähne 2 der Abrichtrolle gekrümmte Profile 7 aufweisen, die der Kontur der abzurichtenen Schleifscheibe in ihrer Gestaltung angepaßt sind.

Claims

A n s p r ü c h e

1. Zahnradförmige Profilabrichtrolle für Schleif¬ scheiben mit einem Grundkörper und Schneiden aus Diamant oder kubisch-kristallinem Bornitrid, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (2) an ihren Schneid¬ kanten (6) einen Schneidbelag aus einer nach einem CVD- Verfahren abgeschiedenen Beschichtung (3) aus Diamant oder Bornitrid tragen.

2. Profilabrichtrolle, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (2) ein gekrümmtes Profil (7) aufweisen.

3. Profilabrichtrolle nach Anspruch 1, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Diamantbeschichtung (3) eine Stärke von 50 bis 500 ym aufweist.

4. Profilabrichtrolle nach Anspruch 1, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Zahnbrust (4) und der Zahnrücken (5) eine Beschichtung (3) in einer Breite (B) bzw. Tiefe (T) von 0,5 bis 3 mm tragen.