Umfangsschleifscheibe und Verfahren zum Abrichten derselben

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Umfangschleifscheibe, die an ihrem Umfang in gleichen Winkelabständen angeordnete, im wesentlichen in Achsrichtung verlaufende Querrillen aufweist. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Abrichten einer Umfangschleifscheibe der vorgenannten Art mit einer in entgegengesetzter Richtung wie die Schleifscheibe rotierenden Abrichtrolle, deren Antrieb in einem festen Drehzahlverhältnis zu der Schleifscheibe steht.

[0002] Bei bekannten Umfangschleifscheiben mit an ihrem Umfang in gleichen Winkelabständen angeordneten Querrillen (Zeitschrift Grinding and Finishing, April 1964, S. 71) sind diese Rillen zwischen dem spanabhebenden Umfangsflächen der Schleifscheibe angeordnet, um einen günstigen Spanabfluß zu erreichen und damit die Neigung der Schleifscheibe zu einem Verschmieren oder Zusetzen zu verringern. Dies gilt auch für Umfangsschleifscheiben mit achsparallelen, im Querschnitt dreieckförmigen, sich nach außen verbreiternden Rillen, bzw. Nuten nach der DE-OS 27 58 285, die zwischen benachbarten Schichten von Schleifkörnern angeordnet sind, um durch einen ungestörten Durchlfuß von Flüssigkeit die Kühlung der Schleifscheiben zu unterstützen und das abgetragene Material entweichen zu lassen.

[0003] Die Rauhtiefe einer dementsprechenden Schleifscheibe ergibt sich allein aus der Beschaffenheit des Schleifbelages, bzw. der Struktur der Schleifkörner und der Art ihrer Bindung auf den Umfangsflächen zwischen den Rillen.

[0004] Nach der US-PS 79 20 50 sind Umfangsschleifscheiben mit im Abstand voneinander angeordneten Rillen bekannt, zwischen denen im Querschnitt bogenförmig nach außen vorstehende Stege stehen, die mit dem Schleifbelag versehen sind, so daß sich auch hier die wirksame Rauhtiefe der Schleifscheibe allein aus der Beschaffenheit des Schleifbelages auf den Stegen bzw. Zähnen zwischen den Rillen ergibt.

[0005] In der Praxis besteht ein Bedürfnis nach Umfangsschleifscheiben von bestimmten Rauhtiefen, die unterschiedlich sind beispielsweise für ein Grobschleifen oder auch ein Feinschleifen. Es wurde nunmehr erkannt, daß dem abweichend von der bisher gewählten Beschaffenheit des Schleifbelages hinsichtlich der Struktur und Bindung seiner Schleifkörner Rechnung getragen werden kann durch die besondere Art der Anordnung und Gestaltung von Rillen. Nach der Erfindung ist vorgesehen, daß die Rillen in Winkelabständen von maximal 1 Grad angeordnet sind bei einer Rillentiefe von 1 bis maximal etwa 1 000 _wm, vorzugsweise einer Rillentiefe von 50 bis 300 wm. Derartige sogenannte Mikrorillen, die unmittelbar aneinander liegen, bilden zwischen sich spitze Stege bzw. Rillenränder, die sich wirkungsmäßig in der Art von Schneiden, wie die eines Fräswerkzeuges darstellen.

[0006] Nach der US-PS 1 536 398 ist es bekannt, zum Abrichten einer Umfangsschleifscheibe eine in entgegengesetzter Richtung wie die Schleifscheibe rotierende Abrichtrolle zu verwenden, deren Antrieb durch eine mechanische Kopplung in einem festen Drehzahlverhältnis zu der Schleifscheibe steht. Dabei kommt es daraufan, als Schneidelemente einzelne Körner auf der Oberfläche der Schleifscheibe freizulegen. Für die Herstellung der erfindungsgemäßen Schleifscheiben ist es hingegen wesentlich, parallel liegende Rillen, die vorzugsweise einen nach zykloidischen bzw. epizykloidischen Kurven geformten Querschnitt oder auch einen dreieckförmigen Querschnitt aufweisen, in die Umfangsfläche einzuarbeiten, um durch deren Breite und Tiefe die Rauhtiefe der Schleifscheibe festzulegen. Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß zum Abrichten mit einer Abrichtrolle, die in gleichen Winkelabständen angeordnete und im wesentlichen axial verlaufende Schneiden aufweist, zwischen der Schleifscheibe und der Abrichtrolle ein festes, von der Anzahl der an der Schleifscheibe zu erzeugenden Rillen einerseits und der Anzahl der Schneiden an der Abrichtrolle andererseits abhängiges Drehzahlverhältnis aufrechterhalten wird.

[0007] Dabei ist von der Erkenntnis ausgegangen, daß die Anzahl der Rillen und ihr Teilungswinkel sich durch eine geringfügige Vergrößerung bzw. Verkleinerung eines zugrundeliegenden Drehzahlverhältnisses erheblich ändern lassen.

[0008] Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf eine Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen :

Figur 1 eine Einrichtung zum Abrichten einer Schleifscheibe in der Seitenansicht ;

Figur 2 die Einrichtung von Figur 1 in der Draufsicht ;

Figur 3 ein Lageverhältnis der Schleifscheibe zur Abrichtrolle mit einem Drehwerkzeug in der Seitenansicht.

[0009] Die in der Zeichnung wiedergegebene Einrichtung zum Abrichten einer Schleifscheibe 1 mit dem Durchmesser D_s besitzt eine Grundplatte 16, auf der zwei Lagerböcke 14 und 15 angeordnet sind. In dem Lagerbock 14 ist die Welle 11 mittels der Lager 28 und 29 drehbar gelagert. Sie trägt die Abrichtrolle 2 mit dem Durchmesser D_A. An den beiden Enden der Welle 11 sind die Lager 26 und 27 aufgesetzt, die den Rahmen 8 tragen. In diesem Rahmen 8 ist die Welle 10 mittels der Lager 24 und 25 sowie die Welle 7 mittels der Lager 21 und 22 drehbar gehalten. Die Wellen 7 und 10 sind durch einen Zahnriemen 9 und durch Zahnräder Z₃ und Z₄ miteinander kinematisch verbunden. Die kinematische Verbindung zwischen den Wellen 10 und 11 wird durch die Zahnräder Z5 und Zg verwirklicht. Das Zahnrad Z₂ ist mittels einer Paßfeder 23 mit der Welle 7 verschiebbar verbunden. Außerdem ist das Zahnrad Z₂ mittels der Lager 32 und 33 in zwei Hebeln 5 und 5 a drehbar gelagert. Am anderen Ende der beiden Hebel 5 und 5 a befinden sich die Lager 30 und 31, die auf das Verlängerungsstück 6 der Schleifspindel 6 a gesteckt sind. Zwischen der Schleifspindel 6 a und der Welle 7 besteht eine kinematische Verbindung, die durch die Zahnräder Z₂ und Z₁ und aus dem Zahnriemen 4 besteht.

[0010] Die vorbeschriebene Einrichtung erlaubt es, die Schleifscheibe 1 in die mit ZB₁ und AB₁ bezeichneten Richtungen zu bewegen, ohne die kinematische Verbindung zwischen der Schleifscheibe 1 und der Abrichtrolle 2 zu unterbrechen. Dies ist dadurch möglich, daß sich die Welle 7 mit dem Rahmen 8 entlang des durch den Radius r bestimmten Kreisbogens um die Welle 11 schwenken läßt. Bei der in ausgezogenen Linien wiedergegebenen Ausführung erfolgt der Antrieb der Schleifscheibe 1 und der Abrichtrolle 2 durch den Antriebsmotor, der Schleifspindel 6 a. Dieser Antrieb läßt sich aber auch darstellen durch einen gesonderten Antriebsmotor 37, wenn dieser mit der Welle 11 durch Riemenscheiben d₁ und d₂ und durch einen Riemen 36 kinematisch verbunden wird. Eine solche alternative Lösung ist in den Figuren 1 und 2 durch gestrichelte Linien dargestellt. Die Durchmesser d₁ und d₂ haben keinen Einfluß auf das Drehzahlverhältnis m = n_s : n_A. Der Antriebsmotor der Schleifspindel 6 a bleibt in einem derartigen Fall ausgeschaltet.

[0011] Die beschriebene Einrichtung und die sich daraus ergebende kinematische Verbindung zwischen der Schleifscheibe 1 und der Abrichtrolle 2 erlaubt es, das Drehzahlverhältnis m = n_s : n_A durch eine entsprechende Wahl der Zahnräder Z₁ ... Z_e zu bestimmen. Dieses Drehzahlverhältnis läßt sich wie folgt ausdrücken :

m = n_s : n_A = (Z₆ : Z₅) · (Z₄ : Z₃) · (Z₂ : Z₁).

[0012] Soll z. B. der Abrichtprozeß mit einem Drehzahlverhältnis m = 12 : 29 geführt werden, so läßt sich dieses Verhältnis z. B. durch folgende Zahnradübersetzung erreichen m = n_$ :

n_{A =} (Z_e : Z₅) · (Z₄ : Z₃) · (Z₂ : Z₁) = (36 : 42) . (36 : 58) . (42 : 54) = 12 : 29.

[0013] Das sich aus dieser Zahnradübersetzung ergebende Drehzahlverhältnis von m = 12 : 29 wird unabhängig von den Drehzahlen n, bzw. n_A während des gesamten Abrichtprozesses konstant aufrechterhalten.

[0014] Mit der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Einrichtungen können zwei verschiedene Arten von Abrichtverfahren durchgeführt werden.

[0015] Die erste Art der Abrichtung, nämlich das Abrichten im Pendelverfahren, ist dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der rotierenden zylindrischen Umfangsschleifscheibe 1 und der rotierenden und sich mit dieser Schleifscheibe 1 im Eingriff befindlichen Abrichtrolle 2 eine Pendel-Vorschubbewegung in die mit + u_z bzw. -u_z bezeichneten Richtungen erfolgt. Sobald infolge dieser Vorschubbewegung die Schleifscheibe den Kontakt mit der Abrichtrolle verliert, wird eine Zustellung der Schleifscheibe um den Betrag der Eingriffsgröße « e » in die mit ZB₁ bezeichnete Richtung verwirklicht. Dieser Vorgang, das heißt die wechselnde Pendel-Vorschubbewegung und die vorerwähnte Zustellbewegung wird solange wiederholt, bis die Schleifscheibe abgerichtet ist. Trägt man auf die Arbeitsfläche einer nicht abgerichteten Schleifscheibe 1 eine Farbe auf, so kann der anschließend geführte Abrichtprozeß dieser Schleifscheibe als beendet betrachtet werden, wenn die aufgetragene Farbe nicht mehr erkennbart ist. Diese Art eines Abrichtprozesses wird ausschließlich beim Abrichten von zylindrischen Schleifscheiben angewendet. Für ihn muß die Einrichtung, wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt, mit den Bauteilen 5, 5a und 30 bis 33 versehen sein, da anderenfalls der Riemen 4 allein nicht imstande ist, das Zahnrad Z₂ entlang der Welle 7 hin und zurück zu verschieben.

[0016] Die zweite Art der Abrichtung, nämlich das Abrichten im Einstechverfahren ergibt sich daraus, daß zwischen der rotierenden Schleifscheibe 1 und der rotierenden Abrichtrolle 2 eine stetige Vorschubbewegung bzw. Einstechbewegung in die mit ZB₁ bezeichnete Richtung erfolgt. Sobald nach einer bestimmten Zeit diese Einstechbewegung unterbrochen wird und anschließend die Schleifscheibe n, Wirkumdrehungen bzw. die Abrichtrolle n_A Wirkumdrehungen durchgeführt hat, wird der Abrichtprozeß beendet sein. Dieser Art der Abrichtung wird beim Abrichten sowohl bei der mit einem Profil versehenen als auch der zylindrischen Umfangsschleifscheiben angewendet. Da bei dieser Art der Abrichtung keine Pendel-Vorschubbewegung des Zahnrades Z₂ entlang der Welle 7 auftritt, läßt sich bei der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Einrichtung auf die Bauelemente 5, 5a und 30 bis 33 verzichten und stattdessen nachstehend beschriebene Lösung wählen.

[0017] Auf der Grundplatte 16 ist der Ständer 17 befestigt, der durch die Schraube 18, die Kontermutter 18 a, die Zugfeder 19 und den Bolzen 20 mit dem schwenkbaren Rahmen 8 elastisch verbunden ist. Dabei besteht die Möglichkeit, den Riemen 4 in der Weise vorzuspannen, daß die während des Abrichtens auf diesen Riemen 4 wirkenden Kräfte nicht im Stande sind, den Rahmen 8 nach oben zu schwenken.

[0018] In Figur 3 ist die momentane Lage der profilierten Schleifscheibe 1 und der Abrichtrolle 2 wiedergegeben, die sich aus dem Eingriff der beiden während eines im Mitlauf geführten Einstech-Abrichtprozesses ergibt. Das in Betracht gezogene Profil der Abrichtrolle 2 und der Schleifscheibe 1 ist aus dem Schnittbild A-A zu entnehmen. Dieses Profil weist eine Höhe auf, die jeweils mit der Eingriffshöhe « e identisch ist. Während des Abrichtens bleibt der Support 38 mit einem ProfilDrehmeißel 39 in der aus Figur 3 zu ersehenden Stellung. Ist das Profil der Abrichtrolle 2 nach einer Reihe von durchgeführten Abrichtprozessen infolge des Verschleißes verbraucht, so läßt es sich durch eine Nachprofilierung korrigieren. Ein solches Korrigieren eines verzerrten Profiles wird während einer Drehoperation durchgeführt, bei der mit einem in dem Support 38 befestigten Profildrehmeißel 39 in die rotierende Abrichtrolle 2 in der mit ZB₁ bezeichneten Richtung eingestochen wird. Während dieses Vorganges besteht zwischen der Schleifscheibe 1 und der Abrichtrolle 2 kein Kontakt. Ein derartiges Nachprofilieren einer verschlissenen Abrichtrolle wird bei den aus Baustahl hergestellten Rollen durchgeführt. Dabei kann die Abrichtrolle sowohl aus einem Stück wie auch aus einer Reihe von profilierten Schneiden bestehen.

[0019] Wird in dem Support 38 anstelle eines Drehmeißels 39 eine zylindrische Rändelrolle angeordnet, so läßt sich mit einem solchen Werkzeug der Umfang der zylindrischen Abrichtrolle nachträglich rändeln. Dieser Vorgang kann genauso wie das vorbeschriebene Nachprofilieren von aus Baustahl hergestellten Abrichtrollen durchgeführt werden.

Ansprüche

1. Umfangschleifscheibe, die an ihrem Umfang in gleichen Winkelabständen angeordnete, im wesentlichen in Achsrichtung verlaufende Querrillen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen in Winkelabständen von maximal 1 Grad angeordnet sind bei einer Rillentiefe von 1 bis maximal etwa 1 000 µm.

2. Umfangschleifscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillentiefe 50 bis 300 µm beträgt.

3. Verfahren zum Abrichten einer Umfangschleifscheibe, die an ihrem Umfang in gleichen Winkelabständen angeordnete, im wesentlichen in Achsrichtung verlaufende Querrillen aufweist, wobei die Rillen in Winkelabständen von maximal 1 Grad angeordnet sind bei einer Rillentiefe von 1 bis maximal etwa 1 000 µm, mit einer in entgegengesetzter Richtung wie die Schleifscheibe rotierenden Abrichtrolle, deren Antrieb in einem festen Drehzahlverhältnis zu der Schleifscheibe steht, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abrichten mit einer Abrichtrolle, die in gleichen Winkelabständen angeordnete und im wesentlichen axial verlaufende Schneiden aufweist, zwischen der Schleifscheibe (1) und der Abrichtrolle (2) ein von der Anzahl der an der Schleifscheibe (1) zu erzeugenden Rillen einerseits und der Anzahl der Schneiden (3) an der Abrichtrolle (2) andererseits abhängiges Drehzahlverhältnis aufrechterhalten wird.

Claims

1. Grinding wheel presenting transverse grooves running essentially in the axle direction, placed at its periphery with equal angular distance, characterized in that the grooves are placed at a maximal angular distance of 1 degree for a groove depth of 1 to approx. 1 000 µm maximum.

2. Grinding wheel according to claim 1, characterized in that the groove depth amounts to 50 to 300 µm.

3. Method for dressing a grinding wheel presenting transverse grooves running essentially in the axle direction, placed at its periphery with equal angular distance, the grooves being placed at a maximal angular distance of 1 degree for a groove depth of 1 to approx. 1 000 ¡Jom maximum, with a dressing roll rotating in the opposed direction to the grinding wheel, the drive of which having fixed speed characteristics to the grinding wheel, characterized in that for the dressing with a dressing roll presenting cutters running essentially in the axle direction and placed at an equal angular distance, the speeds characteristics between the grinding wheel (1) and the dressing roll (2) which depends on the one hand on the number of the grooves to be produced on the grinding wheel (1) and on the other hand on the number of the cutters (3) of the dressing roll (2) is maintained.

Revendications

1. Meule présentant des rainures transversales allant essentiellement dans le sens axial, placées sur sa périphérie à des écarts d'angle égaux, caractérisée en ce que les rainures sont placées à des écarts d'angle d'1 degré maximum pour une profondeur de rainure d'1 à environ 1 000 µm maximum.

2. Meule selon la revendication 1, caractérisée en ce que la profondeur des rainures est de 50 à 300 wm.

3. Procédé de dressage d'une meule présentant des rainures transversales allant essentiellement dans le sens axial, placées sur sa périphérie à des écarts d'angle égaux, les rainures étant placées à des écarts d'angle d'1 degré maximum pour une profondeur de rainures d'1 à environ 1 000 µm maximum, avec un rouleau de dressage tournant en sens contraire de la meule, rouleau dont la commande a une caractéristique de vitesse fixe par rapport à la meule, caractérisé en ce que, pour le dressage avec un rouleau de dressage présentant des lames allant essentiellement dans le sens axial et placées à des écarts d'angle égaux, une caractéristique de vitesse soit maintenue entre la meule (1) et le rouleau de dressage (2) qui est fonction du nombre de rainures à produire sur la meule (1) d'une part et du nombre de lames (3) du rouleau de dressage (2) d'autre part.

Zeichnung