WO2002045909A1 - Schleifscheibe und verfahren zum schleifen von flachfacetten an glasscheiben, insbesondere an glaskeramikscheiben - Google Patents

Abstract

Es wird eine Facettenschleifscheibe mit einem topfförmigen, eine mittige Aufnahmebohrung (111) aufweisenden Schleifscheibenkörper (118) beschrieben, dessen Topfrand (112) als Schleifring (113) ausgebildet ist. Im Innern des Topfraumes (115) ist ein zweiter Schleifring (116) konzentrisch angeordnet, der beim Schleifen von Flachfacetten an Glasscheiben, insbesondere Glaskeramikscheiben (1), die sich ausbildende Facette (3) abstützt. Dadurch werden runde Einlaufecken bzw. Ausfaufecken am Ende der Bruchkante (4) vermieden.

Description

Schleifscheibe und Verfahren zum Schleifen von Flachfacetten an Glasscheiben, insbesondere an Glaskeramikscheiben

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Facettenschleifscheibe mit einem topfförmigen, eine mittige Aufnahmebohrung aufweisenden Scheibenkörper, dessen Topfrand als Schleifring (erster Schleifring) ausgebildet ist. Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Schleifen von Flachfacetten an Glasscheiben, insbesondere an Glaskeramikscheiben, mittels einer topfförmigen rotierenden Schleifscheibe, dessen Topfrand als Schleifring ausgebildet ist, wobei Glasscheibe und Schleifscheibe unter dem Facettenwinkel relativ zueinander bewegt werden, und der Schleifring die Bruchkante oder den Glasscheibenrand übergreift.

Glasscheiben werden oft aus optischen oder technischen Gründen am Rand mit einer Flachfacette versehen. Während Spiegelglasscheiben meist eine umlaufende Flachfacette aufweisen, werden Glaskeramikscheiben, die für Kochfelder verwendet werden, in der Regel nur an der Norderseite, wo die Bedienungselemente des Kochherdes untergebracht sind, mit einer Flachfacette versehen. Von den Geräteherstellern werden zunehmend breitere Flachfacetten gewünscht, um auf der Facettenfläche die Bedienungselemente meist in Form von Berührungstastern unterzubringen. Während diese so bearbeitete Vorderkante der Glaskeramikscheibe frei bleibt, werden die übrigen drei Ränder der Glaskeramikscheibe von einem die Kante übergreifenden Rahmen gehalten. Bei den herkömmlichen Schleif verfahren werden topfförmige Schleifscheiben verwendet, an denen die Glasscheiben unter dem Facettenwinkel vorbeigeführt werden. Hierbei üben die Schleifscheiben einen Druck auf die Glasscheibe aus, was zu einem Ausweichen der Glasscheibe führt. Um Längsriefen zu vermeiden, muß die Schleifscheibe mit ihrem Schleifring den Rand der zu bearbeitenden Glasscheibe übergreifen, damit sich der Schleifring bzw. die an der Glasscheibe anliegenden Schleifringabschnitte während der Rotation der Schleifscheibe im wesentlichen unter einem spitzen Winkel zur Senkrechten auf der Scheibenkante bewegen. Durch die Glasbewegung senkrecht zur Scheibenebene entstehen am Anfang und am Ende der Flachfacette Verbreiterungen in Form von runden Einlauf- bzw. Auslaufecken der Bruchkante, die optisch störend und beim Einbau in den Rahmen hinderlich sind, weil die Rahmen auf die Facettenmaße exakt abgestimmt sind. Diese runden Ein- bzw. Ausläufe werden durch das Ausweichen der Glasscheibenenden in den Innenraum der topfförmigen Scheibe verursacht, wobei eine Bewegung der Glasscheibe von ca. 10 μm eine Facettenverbreiterung von 1 mm bewirken kann.

Aber nicht ur an den Facettenenden entstehen im Bereich der Bruchkante Breitenabweichungen. Wenn Glasscheiben mit beispielsweise genoppter Rückseite bearbeitet werden sollen, kann ebenfalls eine Glaswanderung in senkrechter Richtung zur Scheibenebene im Bereich zwischen den beiden die Facette bearbeitenden Schleifringabschnitten auftreten.

Aus der DE-PS 199 312 ist eine Schleifscheibe bekannt, die einen zum Vorschleifen dienenden Schleifring und einen zum Feinschleifen oder Polieren dienenden Schleifring aufweist. Die Schleifringe grenzen unmittelbar aneinander und die Schleifflächen der beiden Schleifringe befinden sich nicht in derselben Ebene. Zum Schleifen von Facetten ist diese Schleifscheibe nicht geeignet. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Schleifscheibe und ein Verfahren zum Schleifen von Flachfacetten bereitzustellen, bei dem keine Maßabweichung von der Facettenbreite auftritt.

Diese Aufgabe wird mit einer Facettenschleifscheibe gelöst, bei der im Inneren des Topfraumes ein zweiter Schleifring konzentrisch angeordnet ist.

Versuche mit einer Schleifscheibe, deren Schleifring eine radiale Breite aufweist, die breiter als die Facettenbreite ist, haben gezeigt, daß eine Riefenbildung auftritt, die durch anschließende Poliervorgänge nicht beseitigt werden kann. Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß mit einem zweiten Schleifring, der zum ersten äußeren Schleifring beabstandet und konzentrisch angeordnet ist, weitaus bessere Ergebnisse erzielt werden. Zwar bewirkt der innere Schleifring, auf dem die Facette während des Schleifvorganges aufliegt und somit abgestützt wird, geringe Längsriefen, allerdings werden durch den äußeren den Glasscheibenrand übergreifenden Schleifring, dessen Schleifringabschnitte im wesentlichen senkrecht zur Vorschubrichtung über die Facette bewegt werden, diese Längsriefen abgeschliffen.

Es ist vorteilhaft, wenn der zweite Schleifring möglichst weit von dem ersten Schleifring entfernt ist. Vörteilhafterweise ist der zweite Schleifring der Aufnahmebohrung benachbart. Dies bedeutet, daß der zweite Schleifring möglichst nahe der Aufnahmebohrung angeordnet ist.

Die Schleifflächen der beiden Schleifringe liegen vorzugsweise in derselben Ebene. Die Rauhigkeit der Schleifflächen ist vorzugsweise gleich.

Die radiale Breite B2 des zweiten Schleifrings beträgt vorzugsweise Bl ±10%, wobei Bl die radiale Breite des ersten Schleifringes ist. Hierdurch werden möglichst gleiche Flächendrücke auf die beiden Schleifringe ausgeübt, so daß unterschiedliche Abnutzungen der Schleifringe vermieden werden. Beim Facettenschleifen wird in der Regel ein Schmiermittel verwendet.

Vorzugsweise weisen die Schleifringe daher Schmiermittelnuten auf. Wegen der beiden Schleifringe und zur optimalen Schmiermittelführung ist es von Vorteil, wenn die Gestalt und Anordnung der Schmiermittelnuten in beiden Schleifringen aufeinander abgestimmt sind.

Gemäß einer ersten Ausführungsform handelt es sich bei den Schmiermittelnuten um offene Nuten, die sich über die gesamte Schleifringbreite erstrecken und den topfförmigen Innenraum mit dem die Schleifscheibe umgebenden Außenraum verbinden.

Vorzugsweise liegen die jeweils korrespondierenden Schmiermittelnuten der beiden Schleifringe auf jeweils einer gemeinsamen Geraden g.

Die Schmiermittelnuten können gemäß einer zweiten Ausführungsform einwärts offen und auswärts geschlossen sein.

Diese einseitig geschlossenen Nuten weisen vorteilhafterweise in Drehrichtung der Schleifscheibe eine vordere Begrenzungskante auf, die eine S-förmige Kontur aufweist. Das Schmiermittel, das auf die Schleifringe senkrecht aufgebracht wird, wird durch die Zentrifugalkraft nach außen geleitet. Die S- förmige Kontur bewirkt, daß eine optimale Ausfüllung und somit Spülung der Schmiermittelnuten und somit eine weitaus verbesserte Schmierung insgesamt ermöglicht wird. Durch die S-förmige Kontur wird in Strömungsrichtung ein Sog erzeugt, der mit einem Druck in entgegengesetzter Richtung an der gegenüberliegenden Begrenzungskante zusammenwirkt.

Die Schmiermittelnuten schließen mit dem Radius r der Schleifscheibe vorzugsweise einen Winkel a zwischen 10° und 30° ein. Dadurch wird die Schmierung weiter optimiert und größere Drehzahlen ermöglicht. Dies hat wiederum positiven Einfluß auf den Durchsatz an Glasscheiben.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Schleifen von Flachfacetten an Glasscheiben sieht vor, daß die sich ausbildende Facette zwischen den beiden jeweils die Glasscheibe schleifenden Schleifringabschnitten gestützt wird.

Vorzugsweise geht die Abstützung der Facette mit einer zusätzlichen Schleifbearbeitung einher.

Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 eine perspektivische Darstellung einer mit einer Facette versehenen Glasscheibe,

Figur 2 eine perspektivische Darstellung einer herkömmlichen topfförmigen Schleifscheibe,

Figur 3 die Draufsicht auf eine herkömmliche Schleifscheibe während der Bearbeitung von Glasscheiben,

Figur 4 die Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Schleifscheibe während der Bearbeitung einer Glasscheibe,

Figur 5 die Draufsicht auf eine Schleifscheibe gemäß einer ersten

Ausführungsform , Figur 6 die Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Schleifscheibe gemäß einer weiteren Ausführungsform und

Figur 7 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit A in der Figur 6.

In der Fig. 1 ist eine rechteckige Glasscheibe 1 dargestellt, deren eine Längsseite mit einer Flachfacette 3 versehen ist. Die Flachfacette 3 erstreckt sich unter dem Facettenwinkel ß, der etwa 20° beträgt, von der Vorderkante 2 bis zur Bruchkante 4. Die Breite der Flachfacette ist mit FB gekennzeichnet.

Im Idealfall verläuft die Bruchkante 4 parallel zur Vorderkante 2. Aufgrund der Herstellung der Flachfacette 3 mittels einer herkömmlichen topfförmigen Schleifscheibe 10, die in der Fig. 2 perspektivisch dargestellt ist, bildet sich an jedem Ende der Bruchkante jeweils eine runde Einlaufecke 5a und eine runde Auslaufecke 5b aus. Es handelt sich bei diesen Ein- bzw. Auslaufecken 5a,b um eine unerwünschte Verbreiterung der Flachfacette 3.

Die in der Fig. 2 dargestellte topfförmige Schleifscheibe 2 besitzt eine mittige Aufhahmebohrung 11, mittels derer sie an einer Antriebseinrichtung befestigt wird. Der Scheibenkörper 18 ist topfförmig ausgebildet, wobei der Topfrand 12 mit einem Schleifbelag 14 belegt ist, wodurch ein Schleifring 13 gebildet wird. Der topfförmige Innenraum ist mit dem Bezugszeichen 15 versehen.

In der Fig. 3 ist eine solche herkömmliche Schleifscheibe 10 während der Facettenbearbeitung dargestellt. Es sind insgesamt drei rechteckige Glasscheiben 1 dargestellt, die in Pfeilrichtung an der topfförmigen Schleifscheibe 10 vorbei bewegt werden. Hierbei übergreift der Schleifring 13 die Bruchkante 4, damit die an der Glasscheibe im Bereich der Flachfacette 3 anliegenden Schleifscheibenabschnitte 19a,b mit der Senkrechten S auf der Vorderkante 2 der Glasscheibe 1 einen spitzen Winkel bilden. Aufgrund des von der Schleifscheibe 10 auf die Glasscheibe 1 ausgeübten Druckes weichen die Enden der Glasscheiben 1 wegen mangelnder Abstützung in den topfförmigen Innenraum 15 der Schleifscheibe 10 aus. Es entstehen dadurch die Einlauf- bzw. Auslaufecken 5a, 5b.

In der Fig. 4 ist eine erfindungsgemäße Schleifscheibe 110 dargestellt, die außer dem ersten Schleifring 113 einen zweiten konzentrisch angeordneten Schleifring 116 aufweist, der benachbart zur mittigen Aufnahmebohrung 111 angeordnet ist. Die Topfform 115 wird somit zur Aufnahmebohrung 111 hin von dem zweiten Schleifring 116 begrenzt. Die rechteckige Glasscheibe 1 wird derart an der Schleifscheibe 110 in Pfeilrichtung vorbeigeführt, daß der erste Schleifring 113 die Vorderkante 2 der Glasscheibe 1 übergreift, so daß die an der Glasscheibe 1 anliegenden Schleifringabschnitte 119a,b mit der Senkrechten S auf der Vorderkante 2 im wesentlichen einen spitzen Winkel γ bilden, so daß keine Längsriefen entstehen.

Zwischen diesen Schleifringabschnitten 119a, 119b wird die Glasscheibe 1 im Bereich der Flachfacette 3 durch den zweiten Schleifring 116 abgestützt, der mit seinem Abschnitt 124 an der Flachfacette 3 anliegt. Der Schleifringabschnitt 124 erstreckt sich in dieser Ausführungsform nicht bis zur Brachkante 4. Dadurch, daß sich der Schleifringabschnitt 124 vollständig im Bereich der Facette 3 befindet, wird eine wirksame Abstützung auch beim Auslaufen der Schleifscheibe erzielt. Dadurch wird ein durch den Druck der Schleifscheibe 110 bewirktes Ausweichen der Glasscheibe 1 in den topfförmigen Innenraum 115 im Endbereich der Glasscheibe 1 wirksam verhindert, so daß keine Ein- bzw. Auslaufecken entstehen können. Zwar liegt der zweite Schleifring 116 derart an der Flachfacette 3 an, das Längsriefen entstehen können, allerdings werden die eventuell auftretenden Längsriefen durch den nachfolgenden Schleifringabschnitt 119b des ersten Schleifrings 113 beseitigt. In der Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform einer topfförmigen Schleifscheibe 110 dargestellt, die in den Schleifringen 113 und 116 Schmiermittelnuten 117a,b aufweist. Es handelt sich bei dieser Ausführungsform um beidseitig offene Schmiermittelnuten, so daß das Schmiermittel ungehindert von innen nach außen entweichen kann. Das Schmiermittel wird senkrecht auf die Schleifringe aufgebracht und fließt aufgrund der Zentrifugalkräfte durch die Schmiermittelnuten 117a,b radial nach außen ab. Dies wird durch die Pfeile angedeutet. Die Rotationsrichtung ist durch den äußeren Pfeil gekennzeichnet.

In der hier gezeigten Ausführungsform sind jeweils korrespondierende Schmiermittelnuten 117a des ersten Schleifrings 113 und 117b des zweiten Schleifrings 116 jeweils auf einer gemeinsamen Gerade g angeordnet, die mit dem Radius r einen Winkel α bilden. Die Gerade g ist exzentrisch angeordnet.

In der Fig. 6 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, bei der einseitig offene Schmiermittelnuten 120a, 120b in den Schleifringen 113 und 116 vorgesehen sind. In der Fig. 6 sind jeweils nur zwei Schmiermittelnuten stellvertretend für eine größere Anzahl über die Schleifringe 113,116 verteilter Schmiermittelnuten eingezeichnet.

Diese Schmiermittelnuten 120a, 120b sind in Richtung Innenraum 115 bzw. in Richtung mittiger Aufhahmebohrung 111 offen und erstrecken sich jeweils bis dicht an den äußeren Rand des jeweiligen Schleifringes 113 bzw. 116.

In der Fig. 6 ist eine solche Schmiermittelnut 120a als Einzelheit A gekennzeichnet, die in der Fig. 7 vergrößert dargestellt ist. Diese einseitig geschlossene Schmiermittelnut 120a weist in Drehrichtung der Schleifscheibe eine vordere Begrenzungskante 121 auf, die eine S-förmige Kontur aufweist. Das in die Schmiermittelnut 120a einströmende Schmiermittel 122a erfährt durch die Rotation der Schleifscheibe einen Unterdruck und strömt bis zum rechten äußeren Rand, wo eine Umlenkung in Richtung gegenüberliegender Begrenzungskante 123 erfolgt. Dort erfährt das Schmiermittel durch die Fliehkraft einen Sog und verläßt in Pfeilrichtung (Pfeil 122b) die Schmiermittelnut 120a. Diese Ausgestaltung der Schmiermittelnut zeichnet sich durch eine verbesserte Spülung durch das Schmiermittel aus.

Bezugszeichenliste

Glasscheibe Vorderkante

Flachfacette

Bruchkante a Einlaufecke b Auslaufecke 0 topfförmige Schleifscheibe 1 mittige Aufnahmebohrung 2 Topfrand 3 Schleifring 4 Schleifbelag 5 Innenraum 8 Scheibenkörper 9a,b Schleifringabschnitt 10 topfförmige Schleifscheibe 11 mittige Aufnahmebohrung 12 Topfrand 13 erster Schleifring 14 Schleifbelag 15 Innenraum 16 zweiter Schleifring 17a,b Schmiermittelnut 18 Schleifscheibenkörper 19a,b Schleifringabschnitt 20a,b Schmiermittelnut 21 S-förmige Begrenzungskante 22a,b Schmiermittel 23 Begrenzungskante 24 Schleifringabschnitt

Claims

Patentansprüche

1. Facettenschleifscheibe mit einem topfförmigen, eine mittige Aufnahmebohrung (111) aufweisenden Schleifscheibenkörper (118), dessen Topfrand (112) als Schleifring (erster Schleifring) (113) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des Topfraumes (115) ein zweiter Schleifring (116) konzentrisch angeordnet ist.

2. Facettenschleifscheibe nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schleifring (116) der Aufnahmebohrung (111) benachbart ist.

3. Facettenschleifscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Breite B2 des zweiten Schleifringes (116) Bl ± 10% beträgt, wobei Bl die radiale Breite des ersten Schleifringes (113) ist.

4. Facettenschleifscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Schleifringe (113,116) Schmiermittelnuten aufweisen.

5. Facettenschleifscheibe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiermittelnuten offene Nuten (117a,b) sind.

6. Facettenschleifscheibe nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen korrespondierenden Schmiermittelnuten (118a,b) der beiden Schleifringe (113, 116) auf einer Geraden g liegen.

7. Facettenschleifscheibe nach Ansprach 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiermittelnuten (120a,b) einwärts offen und auswärts geschlossen sind.

8. Facettenschleifscheibe nach Ansprach 7, dadurch gekennzeichnet, daß die in Drehrichtung der Schleifscheibe (110) vordere Begrenzungskante (121) der Schmiermittelnut (120a,b) eine S-förmige Kontur aufweist.

9. Facettenschleifscheibe nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiermittelnuten (117a,b,120a,b) mit dem Radius r der Schleifscheibe (110) ein Winkel zwischen 10° und 30° einschließen.

10. Verfahren zum Schleifen von Flachfacetten an Glasscheiben, insbesondere Glaskeramikscheiben, mittels einer topfförmigen rotierenden Schleifscheibe, dessen Topfrand als Schleifring ausgebildet ist, wobei Schleifscheibe und Glasscheibe unter dem Facettenwinkel relativ zueinander bewegt werden, und der Schleifring die Bruchkante oder den Glasscheibenrand übergreift, dadurch gekennzeichnet, daß die sich ausbildende Facette zwischen den beiden jeweils die Glasscheibe schleifenden Schleifringabschnitten gestützt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung der Facette mit einer zusätzlichen Schleifbearbeitung einhergeht.