Verfahren zum Aufbereiten von Schleifscheiben und Vorrichtung zu dessen Ausführung

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbereiten von Schleifscheiben mittels einer angetriebenen Aufbereitungsrolle mit relativ weichem Rollenbindematerial und harter Rollenkörnung, wobei man die Schleifscheibe mit sequentiell unterschiedlichen Geschwindigkeitsverhältnissen zwischen Rollenumfangsgeschwindigkeit und Scheibenumfangsgeschwindigkeit behandelt und ferner eine Vorrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens.

[0002] Zur Aufbereitung von Schleifscheiben sind herkömmlicherweise zwei Verfahren bekannt, welche sich grundsätzlich durch das Umfangsgeschwindigkeitsverhältnis von Aufbereitungsrolle und Schleifscheibe, deren Auflagedruck sowie durch die dazu verwendeten Aufbereitungsrollen unterscheiden.

[0003] Beim sogenannten Crushieren mit einer Crushierrolle, ist die Umfangsgeschwindigkeit rµ·ωµ der Rolle gleich der Umfangsgeschwindigkeit r_s"ro_s der Schleifscheibe. Durch einen genügend grossen Druck zwischen Rolle und Schleifscheibe wird die Druckfestigkeit des Bindungsmittels an der Schleifscheibe überschritten und einzelne Körner aus der Schleifscheibe ausgebrochen. Durch diesen Druck wird die Schleifscheibe auf die Negativform der Crushierrolle abgearbeitet. Dabei kann die Oberflächenbeschaffenheit der Schleifscheibe nicht beeinflusst werden, welche der Schleifscheibenkörnung entspricht. Sie ist relativ rauh und ergibt beim Schleifprozess eine entsprechend rauhe Werkstückoberfläche.

[0004] Beim als Rolldiamantieren bekannten zweiten Verfahren, welches das erstere ergänzend, verwendet wird, wird eine diamentenbesetzte Aufbereitungsrolle verwendet, eine sogenannte Diamantierrolle. Die Diamantierrolle wird im Gegensatz zum ersten Verfahren mit einer anderen Geschwindigkeit als die Schleifscheibe bewegt, so dass durch ihre Relativbewegung bedingt, die Diamanten die Schleifscheibenkörner abschneiden. Bei diesem Verfahren wird die Schleifscheibenoberfläche in Funktion des gewählten Relativgeschwindigkeitsverhältnisses wesentlich glatter als beim ersten Verfahren.

[0005] Aus der GB-PS 1 440868 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt geworden, eine Schleifscheibe dadurch aufzubereiten, dass ihr Umfang wechselbeansprucht wird.

[0006] Dies wird in einer Variante dadurch erreicht, dass das Umfangsgeschwindigkeitsverhältnis zwischen dem Schleifscheibenumfang und dem Umfang einer sich mit der Schleifscheibe in Kontakt befindlichen Aufbereitungsrolle alternierend, d.h. pendelnd, verändert wird.

[0007] Dabei bleiben aber auch bei der Aufbereitung mit diesem sequentiell unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeitsverhältnis die Geschwindigkeiten von Schleifscheibe und Aufbereitungsrolle immer unterschiedlich, wodurch das hier beschriebene Verfahren eigentlich dem Rolldiamantieren zugeordnet werden kann.

[0008] Insbesondere beim Einsatz einer Aufbereitungsrolle mit relativ weichem Rollenbindematerial und harter Körnung wird bei diesem Verfahren die Schleifscheibenkörnung geschnitten, was eine relativ glatte Schleifscheibenoberfläche ergibt.

[0009] Die vorliegende Erfindung setzt sich nun zum Ziel, das eingangs genannte Verfahren und die bekannte Vorrichtung derart weiterzubilden, dass mit der vorgesehenen Aufbereitungsrolle nebst der Bearbeitung der Schleifscheibe auf ein erwünschtes Profil mit im Sinne des Rolldiamantierens relativ glatter Oberfläche, die genannte Schleifscheibe mit derselben Rolle danach auch schnittig gemacht werden kann.

[0010] Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren bzw. der Vorrichtung der eingangs genannten Art durch die Merkmale der Ansprüche 1 bzw. 6 gelöst.

[0011] Beim Schnittigmachen mit dem Umfangsgeschwindigkeitsverhältnis von wenigstens nahezu 1 wird nicht, wie beim oben abgehandelten sog. Crushieren eine Profiländerung an der Schleifscheibe bewirkt, sondern das vorgängig erarbeitete Profil wird lediglich schnittig gemacht.

[0012] Die Erfindung wird anschliessend beispielsweise anhand von Figuren erläutert.

[0013] Es zeigen:

Fig.1 1 den grundsätzlichen Aufbau einer Schleifmaschine,

Fig.2 eine schematisierte Darstellung der Schleifmaschine gemäss Fig. 1, mit eingezeichneten Lagekoordinaten, relativ zueinander bewegter Baugruppen,

Fig.3 ein grundsätzliches Signalfluss-Diagramm für Kompensationsvorkehrungen bezüglich der in Fig. eingetragenen Lagekoordinaten,

Fig. 4 den qualitativen Verlauf der Schleifscheibenrauheit in Abhängigkeit vom Umlaufsgeschwindigkeitsverhältnis der Aufbereitungsrolle und der Schleifscheibe beim Aufbereitungsprozess,

Fig.5 ein Signalflussdiagramm für eine Schleifmaschinensteuerung zur automatischen Ausführung der Schleifscheibenaufbereitung.

[0014] Anhand von Fig. 1 sollen vorerst die grundsätzlich an einer Schleifmaschine 1 vorhandenen Baugruppen aufgezeigt werden.

[0015] Die Schleifmaschine 1 umfasst einen stabilen Tragrahmen 3, auf dessen Oberseite, dem eigentlichen Schleifmaschinenbett 5, ein Maschinentisch 7 längsverschieblich gelagert ist. Senkrecht aufragend ist an einer Längsseite des grundsätzlich kubusförmigen Tragrahmens 3, stabil mit letzterem verbunden, ein Ständer 9 angeordnet, auf weichem vertikal, d.h. senkrecht zum Maschinentisch 7 verschieblich, ein Vertikalsupport 11 angebracht ist. Der Vertikalsupport 11 ragt parallel zum Tisch 7 über letzteren vor und bildet den Träger für einen daran horizontalverschieblich angeordneten Horizontalsupport 13. Der Horizontalsupport 13 ist somit parallel zur Ebene des Tisches 7 und senkrecht zu dessen einem Freiheitsgrad beweglich. Am Horizontalsupport 13 befestigt, ist eine parallel zum Ständer 9 nach unten ragende Konsole 17 angeordnet, an welcher eine Schleifscheibe 19 sowie eine Aufbereitungsrolle 21 für die Schleifscheibe 19 gelagert sind. Die Schleifscheibe 19 ist selbstverständlich um eine Achse parallel zum Tisch 7 und senkrecht zu dessen Freiheitsgrad an der Konsole 17 drehbeweglich gelagert, während die Aufbereitungsrolle 21, zusätzlich zu ihrer drehbeweglichen Lagerung, zur Ausführung einer translatorischen Bewegung, vorzugsweise parallel zum Ständer 9 ausgebildet ist, so dass sie mit der Schleifscheibe 19 in Kontakt gebracht werden kann.

[0016] Ebenfalls an der Konsole 17 angeordnet ist ein Trägerelement 23, welches nach unten die Konsole so weit überragt, dass sein Ende auf die Höhe des Schleifscheiben-Arbeitsbereiches 25 zu liegen kommt. An diesem Ende ist eine Wasserdüse 27, auf den Arbeitsbereich gerichtet, angeordnet.

[0017] Die Darstellung von Fig. 1 erhebt keinerlei Anspruch, Konstruktionsmerkmale aufzeigen zu wollen, sondern dient nebst der Begriffsfestsetzung der Darstellung, wie die einzelnen Schleifmaschinen-Baugruppen relativ zueinander beweglich sind.

[0018] In Fig. 2 ist die Anordnung gemäss Fig. 1 stark schematisiert dargestellt. Dabei sind die sich entsprechenden Baugruppen mit den gleichen Positionszeichen versehen. Anhand dieser Figur sollen die einzelnen Relativbewegungen der Baugruppen erläutert werden sowie deren allenfalls vorhandene Abhängigkeiten. Der Vertikalsupport 11 führt beim Schleifvorgang die Schleifscheibe 19 einem Werkstück 29 zu. Dies entspricht der Bewegung gemäss Pfeil A von Fig. 1. Zur Quereinstellung der Schleifscheibe bezüglich des Werkstückes 29 resp. des Tisches 7 dient der Horizontalsupport 13, welcher die Konsole 17 trägt. Dies entspricht der Bewegung gemäss Pfeil B von Fig. 1.

[0019] Die Aufbereitungsrolle 21 ihrerseits an der Konsole 17 translatorisch, beispielsweise parallel zum Träger 9 gemäss dem Pfeil C von Fig. 1 beweglich, dient dazu, eine einmal abgenützte Schleifscheibe 19 bezüglich ihres Profils wie auch ihrer Oberflächenbeschaffenheit wieder aufzubereiten.

[0020] An einer ortsfesten Baugruppe, sei dies am Ständer 9 oder am Tragrahmen 3, ist eine Nullwertvorgabe 31 angeordnet. Sie ragt parallel zum Ständer 9 auf und ist mit einem senkrecht darüberliegenden Nullwertfühler 33 wirkverbunden, welcher mindestens in Vertikalrichtung, d.h. parallel zum Ständer 9 synchron mit der Schleifscheibe 19 bewegt wird. Zu diesem Zwecke kann der Nullwertfühler 33 an der Konsole 17 oder aber direkt am Vertikalsupport 11 befestigt sein. Die Nullwertvorgabe 31 mit einem Anschlag 35 für den Fühler 33 wird so eingestellt, dass der Fühler 33 dann den Anschlag 35 berührt, wenn die Schleifscheibe 19 das Werkstück 29 auf seinen Sollwert heruntergeschliffen hat. Einfachheitshalber ist dies in Fig. 2 so dargestellt, dass der Nullfühler 33 bis auf die Höhe des Schleifscheiben-Arbeitsbereiches 25 herunterragt und somit der Anschlag 35 exakt auf die Sollwerthöhe des in Bearbeitung stehenden Werkstückes 29 eingestellt ist. Am Werkstück ist gestrichelt die ursprüngliche Höhe eingetragen.

[0021] Wird nun die Schleifscheibe 19 mit Hilfe der Aufbereitungsrolle 21 aufbereitet, beispielsweise neu profiliert, so reduziert sich der Schleifscheibendurchmesser D. War der kürzeste Abstand vom Vertikalsupport 11 bis zur Schleiffläche der Scheibe 19 vor Arbeitsbeginn X_so, so beträgt er nach der Aufbereitung X'_so, wobei X_so<X'_so ist. Die Differenz dieser beiden Grössen entspricht der halben Durchmesserabnahme der Schleifscheibe 19. Würde nun bei unveränderter Einstellung der Nullwertvorgabe 31 und des Nullwertfühlers 33 mit der jetzt aufbereiteten Schleifscheibe 19 geschliffen, so würde das Werkstück 29 um die halbe Durchmesserabnahme zu wenig tief bearbeitet. Um das Werkstück immer auf die gleiche Höhe, den Sollwert hinunter zu bearbeiten, muss demzufolge entweder die Höhe der Nullwertvorgabe 31 verkleinert werden, entsprechend der Radiusabnahme der Schleifscheibe 19, oder aber es muss der Nullwertfühler 33 auf den neuen Arbeitsbereich der Schleifscheibe 19 gestellt werden resp. um die Radiusabnahme gegen die Schleifscheibendrehachse hin verstellt werden.

[0022] Die Aufbereitungsrolle 21 muss, bevor sie mit der Schleifscheibe 19 erstmals in Kontakt tritt, die Distanz zwischen Rollenperipherie und Scheibenperipherie zurücklegen, was gemäss Fig. 2 durch die Distanz (X_so-X_RO) dargestellt ist. Bei Veränderung des Schleifscheibendurchmessers wird sich aber, wie erwähnt, die Distanz X_so in X, so vergrössern, so dass für die Aufbereitungsrollenzuführung die Information darüber gespeichert werden muss, wie stark die Scheibe 19 beim unmittelbar vorangegangenen Aufbereitungsprozess abgearbeitet worden ist.

[0023] Es versteht sich von selbst, dass die als mechanische Elemente beschriebenen Nullwertfühler 33, Vorgabe 31, Anschlag 35 mit ihrer beschriebenen Wirkung durch elektronische, insbesondere opto-elektronische Mittel mit entsprechender Auswerteelektronik realisiert werden können. Es ging hier primär um die Darstellung der wesentlichen geometrischen Grössen und ihrer Veränderungen.

[0024] Um das Werkstück zu kühlen, ist, wie schon anhand von Fig. 1 dargelegt worden ist, eine Wasserdüse 27 auf den Arbeitsbereich 25 der Schleifscheibe 19 gerichtet. Damit die Ausrichtung ihres Kühlstrahles immer exakt auf diesen Bereich 25 ausgerichtet bleibt, muss die Düse 27 bezüglich des Vertikalsupports 11 um genau den Betrag hochverschoben werden, den die Aufbereitungsrolle 21 an der Schleifscheibe 19 abgetragen hat.

[0025] In Fig.3 ist in einem Signalfluss-Diagramm dargestellt, wie die Kompensationen des Schleifscheibenabtrages vorgenommen werden können.

[0026] In Fig. 3 bezeichnen:

I(X_R0): Information bezüglich der Ruheposition derAufbereitungsrolle21,

I(X_S0): Information bezüglich der anfänglichen Distanz der Schleifscheibenarbeitsfläche z.B. vom Vertikalsupport (entsprechend dem ursprünglichen Schleifscheibendurchmesser),

I_v(t): eingegebene Information bezüglich des Aufbereitungsrollenvorschubes ab Schleifscheibenberührung,

X_R(t): Durch die Aufbereitungsrolle 21 zurückgelegten Weg,

△X_N: Kompensationsweg der Nullpunkteinstellung,

△X_W: Kompensationsweg der Wasserdüse, I(D): Durch sequentielle Aufbereitungsprozesse bewirkte Durchmesserabnahme der Schleifscheibe 19.

[0027] Vorzugsweise liegen die Informationen 1 in Form elektrischer Signale vor. Dazu ist grundsätzlich ein Sensor 38_a zur Erfassung von X_RO, ein Sensor 38_b zur Erfassung von X_so sowie eine Eingabevorrichtung 38_c für den Rollenvorschub vorgesehen. Dabei können die Sensoren 38a, 38_b als opto-elektrische Wandler, die Eingabevorrichtung 38_c als Rampengenerator mit analog oder digital eingebbarer Rampensteilheit ausgebildet sein. In einer ersten Superpositionseinheit 37 wird bei Auslösung eines erstmaligen Aufbereitungsprozesses, z.B. mit den Tastern 36 die Information I(X_Ro) und I(X_so) nach Abspeicherung in Speichern 40_a, 40_b miteinander verglichen, das Differenzresultat △l einer zweiten Superpositionseinheit 39 zugeführt. In dieser Einheit 39 wird dieser Differenzinformation △l die z.B. mit dem Schalter 36_a aufgeschaltete Information I_v(t) überlagert und das Resultat einer Wandlereinheit 41 zugeführt, welche diese Information in eine mechanische Verschiebung X_R(t) für die Aufbereitungsrolle 21 wandelt. Liegen die Informationen I in Form elektrischer Signale an, so handelt es sich beim Wandler 41 um einen elektromechanischen Wandler, beispielsweise um eine Elektromotoranordnung. Um die bei dem so bewirkten Aufbereitungsprozess erfolgende Durchmesserabnahme der Schleifscheibe 19 zu registrieren, wird die Information l_v(t) grundsätzlich in einer Einheit 43 auf eine Extremalstelle hin geprüft. Bei Detektion dieser Stelle, dem Erreichen eines Null-Auflagedruckes zwischen Rolle 21 und Scheibe 19 kurz vor Auflösung ihrer Kontaktierung entsprechend, wird eine Schaltereinheit 45 geschlossen, so dass dann der Momentanwert der Information l_v(t) in eine Speichereinheit 47 eingegeben wird. Da diese momentane Information der Radiusabnahme der Schleifscheibe 19 entspricht, und somit bei einem nächsten Aufbereitungsprozess dem ursprünglichen Vorgabewert I(X_so) hinzuaddiert werden muss, wird der Ausgang des Speichers 47 der Superpositionseinheit 37 zugeführt. Der Inhalt des Speichers 47 entspricht aber auch der Information, wie weit sowohl die Wasserdüse als auch die Nullwerteinstellung kompensiert werden müssen. Deshalb wird der Speicherinhalt mindestens einem weiteren Wandler 49 zugeführt, über welchen die besagten Kompensationen vorgenommen werden.

[0028] Das in Fig. dargestellte Signalflussdiagramm soll lediglich eine grundsätzliche Möglichkeit aufzeigen, die nötigen Kompensationen und Vorschubbewegungen auszuführen. Dabei versteht es sich von selbst, dass eine Vielzahl möglicher Abwandlungen vorgenommen werden können, welche auf den gleichen Effekt abzielen.

[0029] In Fig. 4 ist über dem Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeit _VR der Diamentierrolle 21 und der Umfangsgeschwindigkeit v_s der Schleifscheibe 19 die resultierende Schleifscheibenrauheit qualitativ abgetragen.

[0030] Beim Verhältnis 1, welches eine maximale Schleifscheibenrauheit und damit Schnittigkeit ergäbe, kann die Schleifscheibe nicht profiliert werden, da letztere nur auf den Kontaktstellen mit dem Diamanten ausgebrochen würde und das Bindungsmittel der Diamantierrolle, sobald es beim Profilieren mit der Schleifscheibe in Kontakt träte, beschädigt würde, was ein Ausfallen der Diamanten zur Folge hätte. Bei einem Verhältnis kleiner als 1, gemäss Fig. 4, beispielsweise von 0,75, wird wegen der Relativgeschwindigkeit von Rollen- und Schleifscheibenumfang praktisch die ganze Schleifscheibenfläche von den Diamanten profiliert, was bei einem Verhältnis von 1 nicht der Fall wäre. Demzufolge wird die Diamantierrolle nicht beschädigt und dieses Geschwindigkeitsverhältnis erlaubt eine gute Profilierung, wobei die Schleifscheibe jedoch nicht die optimale Schnittigkeit aufweisen wird. Nähert sich das Umfangsgeschwindigkeitsverhältnis Null oder wird sogar negativ, so sinkt die Rauheit und damit die Schnittigkeit der Schleifscheibe rasch ab. Da es selbstverständlich erwünscht ist, die Schleifscheibe möglichst schnittig zu profilieren, um beispielsweise kürzere Schleifzeiten zu erhalten, muss angestrebt werden, auch mit der Diamantierrolle eine optimale Schnittigkeit entsprechend R_M beim Umfangsgeschwindigkeitsverhältnis 1 zu erreichen. Dies wird nun verfahrensmässig dadurch erreicht, dass man die Schleifscheibe in einem ersten Aufbereitungsprozess mit dem Umfangsgeschwindigkeitsverhältnis von wenigstens nahezu 0,75 profiliert und anschliessend mit dem Verhältnis von wenigstens nahezu 1 schnittig macht. Da die Profilierung beim Verhältnis von ca. 0,75 oder weniger vorgenommen wird, wo Schleifscheibe und Diamantierrolle nicht die gleichen Umfangsgeschwindigkeiten aufweisen, kann beim anschliessenden Schnittigmachen des bereits fertigen Scheibenprofils nachträglich mit einem Verhältnis von wenigstens nahezu 1 und mit einer kleinen Zustellung, welche kleiner als das Übermass der Diamanten über dem Bindemittel ist, nachbearbeitet werden. Dabei tritt das Bindungsmittel mit der Schleifscheibe nie in Kontakt und wird nicht beschädigt. Ein Ausfallen der Diamanten durch die Bindungsmittelbeschädigung unterbleibt. Die Verstellung der Umlaufsgeschwindigkeitsverhältnisse vom Punkt I beim Verhältnis 0,75 zum Punkt II beim Verhältnis 1 ist durch den Pfeil a in Fig. 4 angedeutet.

[0031] Damit wird also eine Profilschleifscheibe erzeugt, welche eine optimale Schnittigkeit aufweist. Dementsprechend wird jedoch auch die Oberfläche des damit bearbeiteten Werkstückes relativ rauh bleiben. Ist es erwünscht, dem Werkstück dann eine optimal glatte Oberfläche zu verleihen, so wird zu diesem Zweck ein weiterer Verfahrensschritt hinzugefügt, indem nach einem erstmaligen Schleifprozess, in welchem das Werkstück mit der Schleifscheibe entsprechend dem Punkt II profiliert wird, letztere mit einem Umfangsgeschwindigkeitsverhältnis weniger als 0,75 oder sogar negativ, entsprechend dem Punkt 111, nochmals aufgearbeitet wird, und das Werkstück kann mit der nun äusserst feinen Schleifscheibe nachgearbeitet werden. In Fig. 4 ist das Hinzufügen dieses weiteren Verfahrensschrittes, der jedoch erst nach einem ersten Schleifprozess erfolgt, durch den gestrichelten Pfeil b angedeutet.

[0032] Ist der Antrieb (nicht dargestellt) der Schleifscheibe 19 bezüglich seiner Geschwindigkeit stufenlos verstellbar, ebenso derjenige (nicht dargestellt) der Aufbereitungsrolle, wobei an letzterem sogar die Umlaufrichtung u.U. geändert werden kann, ermöglicht die Schleifmaschine gemäss Fig. 1 eine automatische Ausführung der Verfahrensschritte von Punkt I und 11 (Fig. 4) und zusätzlich, falls erwünscht, von Punkt III.

[0033] Damit wird mit einer Vorrichtung zur Ausführung des beschriebenen Verfahrens an einer Schleifmaschine erreicht, dass mit einer Diamantierrolle eine schnittige Schleifscheibe erhalten werden kann und zudem in einem weiteren Arbeitsgang dieselbe Schleifscheibe 19 zur Feinschleifscheibe umgearbeitet werden kann.

[0034] Aus der Beschreibung des Verfahrens wird klar, dass, falls ein exaktes Umfangsgeschwindigkeitsverhältnis von Diamantierrolle, allenfalls einer Crushierrolle und Schleifscheibe eingestellt werden soll, die Information über die in den Aufbereitungsprozessen erfolgende Durchmesserabnahme der Schleifscheibe zur Drehzahlsteuerung von Schleifscheibe und/oder Aufbereitungsrolle verwertet werden muss. Grundsätzlich muss also, wie bereits in Fig. 2 beschrieben, mit Mitteln, wie einem Potentiometer, opto-elektrischen Wandlern etc. diese Abnahme detektiert werden.

[0035] In Fig. 5 ist ein Funktionsblockdiagramm dargestellt für die automatische Ausführung des oben beschriebenen Aufbereitungsverfahrens. Durch Schliessen eines Startschalters 50 werden der Schleifscheibenantrieb 51 und, bei geschlossenem Schalter 53, der Rollenzustellantrieb 55 sowie der Rollenantrieb 57 gestartet. Entsprechend dem Rollenzustellweg X_R(t) (vgl. Fig.3) wird die Aufbereitungsrolle 59 der Schleifscheibe 61 zugeführt. Mittels eines Detektors 63 wird derjenige Anteil von X_R(t) detektiert, welcher der Durchmesser- resp. Radiusabnahme AD der Schleifscheibe 61 entspricht. Dieser Wert AD wird in einer ersten Vergleichseinheit 65 daraufhin geprüft, ob er grösser oder kleiner einem vorgegebenen SchweIlwert.△D₁ ist. Ist er kleiner, so wird der Rollenantrieb 57 und der Schleifscheibenantrieb 51 über eine erste Verhältnis-Steuereinheit 67 entsprechend dem Umfangsgeschwindigkeitsverhältnis von Punkt von Fig. 4 angesteuert, wobei diese Einheit 67 vorzugsweise laufend eine AD entsprechende Nachstellung der Umlaufsgeschwindigkeiten ω_R resp. ω_S von Rolle resp. Scheibe vornimmt.

[0036] Ist die Durchmesserabnahme AD grösser als der vorgegebene erste Schwellwert △D₁; so wird er in einer zweiten Vergleichseinheit 69 mit einem zweiten vorgegebenen Schwellwert AD₂ verglichen und, falls er kleiner ist als dieser Schwellwert, die beiden Antriebseinheiten 57 und 51 werden über eine zweite Verhältnis-Steuereinheit 71 gemäss dem Umfangsgeschwindigkeitsverhältnis von Punkt II von Fig. 4 angesteuert.

[0037] Der Schwellwert △D₁ entspricht somit einer vorgegebenen Profilierungstiefe und der Schwellwert AD₂ der beim Schnittigmachen zu erreichenden Schleifscheibendimension.

[0038] Erreicht die Durchmesserabnahme AD den Schwellwert OD₂, so ist die Schleifscheibe für den Profilierungsschliff bereit. Demzufolge wird eine Umschalteinheit 73 betätigt, welche über einen Schalter 75 eine Steuereinheit 77 für den Schleifprozess mit dem Schleifscheibenantrieb 51 verbindet, und welche den Schalter 53 öffnet, so dass der Rollenantrieb 57 und der Rollenzustellungsantrieb 55 stillgesetzt werden. Es erfolgt nun ein Abheben der Aufbereitungsrolle von der Schleifscheibe. Der nun automatisch ausgelöste Schleifprozess, der durch die Einheit 77 gesteuert wird, bewirkt eine Vorschubbewegung des Vertikalsupportes der Maschine mittels seiner Antriebsgruppe 79.

[0039] Diese Vorschubbewegung wird mit einem Detektor 81, beispielsweise einem Potentiometer, abgetastet, und einer weiteren Vergleichseinheit 83 zugeführt. Erreicht der Vertikalsupport-Vorschub einen vorgegebenen Schwellwert V_o, so ist der Profilschleifvorgang abgeschlossen und die Umschalteinheit 73 wird rückgesetzt. Die Ansteuerung des Schleifmaschinenantriebes durch die Einheit 77 wird wieder unterbrochen und mit schliessendem Schalter 53 sowohl der Antrieb 55 für die Rollenzustellung wie auch der Rollenantrieb 57 wieder gestartet. Grundsätzlich bleibt dabei der Schleifscheibenantrieb immer gestartet. Da jetzt die durch den Detektor 63 abgetastete Durchmesserabnahme grösser ist als AD₂ und bei Erreichen des Schwellwerts V_o für den Vertikalvorschub ein Schalter 85 geschlossen worden ist, wird das Umfangsgechwindigkeitsverhältnis von Rolle und Schleifscheibe durch eine weitere Verhältnissteuereinheit 87 gesteuert, entsprechend dem Verhältnis von Punkt 111 in Fig. 4. Erreicht nun die Durchmesserabnahme AD den Schwellwert OD_M, so wird die Schalteinheit 73 wiederum ausgelöst, wodurch der letzte Aufbereitungsschritt an der Schleifscheibe beendet und der Feinschliffprozess gestartet wird. Dann wird bei Erreichen des endgültigen Fertigmasses für das Werkstück dessen Bearbeitung durch Öffnen des Schalters 50 abgebrochen.

[0040] Die beiden Einheiten 89 und 91 führen die entsprechenden Steuersignale von den Verhältnissteuereinheiten 67 und 71 oder 87 alternativ den Antrieben 57 und 51 zu, oder führen aber während des Schleifprozesses die Steuersignale von der Steuereinheit 77 dem Antrieb 51 zu. Der Rollenzustellantrieb 55 wird, wie dies durch die Rückführleitungen 93 angedeutet ist, durch die Steuereinheiten 67, 71 und 87, je nach dem dort konstant gehaltenen Umfangsgeschwindigkeitsverhältnis beeinflusst. Je nach diesem Verhältnis kann der Rollenvorschub nur langsam oder aber rascher erfolgen, wie dies anhand von Fig. 4 erläutert worden ist.

[0041] Die anhand der Fig. beschriebenen Steuerfunktionen können durch herkömmlich auf^ge-baute Funktionsblöcke in Analog-, Digital- oder Hybrid-Technik ausgeführt werden. Insbesondere eignet sich dazu, wenn noch weitere Überwachungs-, Regel- und Steuerfunktionen automatisiert werden sollen, ein Prozessrechner.

[0042] Das beschriebene Verfahren erlaubt mit entsprechender Steuerung, wie z.B. in Fig. 4 dargestellt, auch automatisch mit stufenlos einstellbarer Geschwindigkeit von Aufbereitungsrolle und/ oder Schleifscheibe, vorzugsweise mit einer Diamantierrolle, die Schleifscheibe zu profilieren und anschliessend schnittig zu machen. Daraufhin kann in einem weiteren Aufbereitungsprozess dieselbe Diamantierrolle dazu verwendet werden, die Schleifscheibe für das Feinschleifen aufzubereiten.

Ansprüche

1. Verfahren zum Aufbereiten von Schleifscheiben (19) mittels einer angetriebenen Aufbereitungsrolle (21) mit relativ weichem Rollenbindematerial und harter Rollenkörnung, wobei man die Schleifscheibe mit sequentiell unterschiedlichen Geschwindigkeitsverhältnissen zwischen RollenumfangsgeschwindigkeitundScheibenumfangsgeschwindigkeit behandelt, dadurch gekennzeichnet, dass man die Schleifscheibe zuerst mit einem ersten Umfangsgeschwindigkeitsverhältnis von Rolle und Schleifscheibe kleiner als 1 profiliert, und dann bei einem zweiten Verhältnis von wenigstens nahezu 1 schnittig macht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Rolle eine Rolle mit Diamantbelag verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Zustellung der Rolle zur Scheibe beim zweiten Verhältnis so gering wählt, dass wohl die Rollenkörnung, nicht aber ein Rollenbindemittel für die Körnung mit der Schleifscheibe in Kontakt tritt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man das erste Verhältnis zu ca. 0,75 oderweniger wählt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die schnittige Schleifscheibe nach erfolgtem Schleifeinsatz nochmals mit einem dritten Verhältnis nachbearbeitet, welches kleiner ist als das zweite Verhältnis, um die Schleifscheibe für einen Feinschliff zuzubereiten.

6. Vorrichtung zum Aufbereiten von Schleifscheiben für eine Maschine mit einem Antrieb für eine Aufbereitungsrolle und einem Antrieb für eine Schleifscheibe zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuervorrichtung vorgesehen ist, zur sequentiellen automatischen Ansteuerung der Rollen- und/oder Schleifscheibendrehzahl auf mindestens zwei vorgebbare Verhältnisse ihrer Umfangsgeschwindigkeiten.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Aufbereitungsrolle gegen die Schleifscheibe an der Maschine zustellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass Detektionsmittel (63) für denjenigen Rollenvorschub vorgesehen sind, der (AD) einer Durchmesserabnahme der Schleifscheibe (61) beim Aufbereiten entspricht, und dass eine erste Vergleichseinheit (65) eingangsseitig mit den Detektionsmitteln (63), ausgangsseitig mit einer ersten Verhältnis-Steuereinheit (67) für das Umfangsgeschwindigkeitsverhältnis von Rolle und Scheibe sowie mit einer zweiten Vergleichseinheit (69) verbunden ist, und dass die erste Vergleichseinheit (65) die Detektionsmittel (63) mit der ersten Verhältnis-Steuereinheit (67) verbindet, solange als der detektierte Wert (AD) kleiner oder gleich einem vorgebbaren ersten Schwellwert (liD,) ist, um diese Verhältnis-Steuereinheit (67) zu aktivieren und zu steuern, und dass die erste Vergleichseinheit (65) die Detektionsmittel (63) andernfalls mit der zweiten Vergleichseinheit (69) verbindet, welche ihrerseits ausgangsseitig mit einer zweiten Verhältnis-Steuereinheit (71) und einer Schaltereinheit (73) verbunden ist, und die die Detektionsmittel (63) dann, wenn der detektierte Wert (AD) kleiner oder gleich einem vorgebbaren zweiten Schwellwert (AD₂) ist, zur Aktivierung und Ansteuerung an die zweite Verhältnis-Steuereinheit (71) durchschaltet und sonst auf die Schaltereinheit (73), welch letztere dann ausgelöst, mindestens den Rollenzustellvorschub (55) rücksetzt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7 an einer Schleifmaschine, mit einem Vertikalzustellantrieb für die Schleifscheibe, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltereinheit (73) gleichzeitig mit der Rücksetzung des Rollenzustellvorschubes an der Maschine eine Schleifprozess-Steuereinheit (77) für den Schleifscheibenantrieb (51) und den Vertikalzustellantrieb (79) für die Schleifscheibe (61) aktiviert.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Detektionsmittel (81) für den Vorschub der Vertikalzustellung an der Maschine vorgesehen sind, welche mit einer dritten Vergleichseinheit (83) verbunden sind, und dass diese dann den Schleifprozess der Maschine unterbricht und den Aufbereitungsprozess durch Rücksetzen der Schaltereinheit (73) wieder aufnimmt, wenn der detektierte Vorschub der Vertikalzustellung (AV) grösser oder gleich einem vorgebbaren Schwellwert (V_o) ist, und dass sie dann einen Schalter (85) zwischen den Detektionsmitteln (63) für den Rollenvorschub und einer dritten Verhältnis-Steuereinheit (87) schliesst.

Claims

1. Process for dressing grinding wheels (19) by means of a driven dressing roller (21) with relatively soft roller binding material and hard roller grain, in which the grinding wheel is treated with sequentially different speed ratios between roller circumferential speed and wheel circumferential speed, characterised in that the grinding wheel is profiled initially with a first circumferential speed ratio between roller and grinding wheel of smaller than 1, and is then sharpened using a second ratio of at least almost 1.

2. Process according to claim 1, characterised in that the roller used is a roller with a diamond grain.

3. Process according to claim 1, characterised in that for the second ratio, the roller-to-wheel advance motion selected is so small that only the roller grain, but not the roller binding material for the grain comes into contact with the grinding wheel.

4. Process according to claim 1, characterised in that approx. 0.75 or less is chosen as the first ratio.

5. Process according to claim 1, characterised in that the sharpened grinding wheel, after being used for grinding, is re-dressed using a third ratio which is smaller than the second ratio, in order to prepare the grinding wheel for fine grinding.

6. Apparatus for dressing grinding wheels for a machine with a drive for a dressing roller and a drive for a grinding wheel for carrying out the process according to claim 1, characterised in that a control arrangement is provided for sequentially and automatically controlling the roller and/or grinding wheel speed for at least two pre-settable ratios of their circumferential speeds.

7. Apparatus according to claim 6, whereby the dressing roller can be advanced towards the grinding wheel on the machine, characterised in that detection means (63) are provided for that roller advance motion which (AD) corresponds to a diameter reduction of the grinding wheel (61) during dressing, and in that a first comparator unit (65) is connected on the input side with the detection means (63), on the output side with a first ratio control unit (67) for the circumferential speed ratio between roller and wheel and also with a second comparator unit (69), and in that the first comparator unit (65) connects the detection means (63) with the first ratio control unit (67) so long as the detected value (AD) is smaller than or equal to a pre-settable first threshold value (b.D1), in order to activate this ratio control unit (67) and to control it, and in that the first comparator unit (65) connects the detection means (63) alternatively with the second comparator unit (69) which in turn is connected on the output side with a second ratio control unit (71) and a switch unit (73), and which, when the detected value (AD) is smaller than or equal to a pre-settable second threshold value (AD₂), switches the detection means (63) through to the second ratio control unit (71) for activation and control and otherwise onto the switch unit (73) which, then activated resets at least the roller advance (55).

8. Apparatus according to claim 7 on a grinding machine with a vertical feed drive for the grinding wheel, characterised in that the switch unit (73), at the same time as resetting the roller advance on the machine, activates a grinding process control unit (77) for the grinding wheel drive (51) and the vertical feed drive (79) for the grinding wheel (61).

9. Apparatus according to claim 8, characterised in that detection means (81) are provided for the amount of vertical advance on the machine, which are connected with a third comparator unit (83), and in that this unit then interrupts the grinding process of the machine and resumes the dressing process by resetting the switch unit (73), when the detected amount of vertical advance (AV) is larger than or equal to a pre-settable threshold value (V_o), and that said comparator unit then closes a switch (85) between the detection means (63) for the roller advance and a third ratio control unit (87).

Revendications

1. Procédé de rénovation de meules abrasives (19) à l'aide d'un galet de rénovation commandé (21) constitué d'un agglomérant de dureté relativement faible et de grains abrasifs durs dans lequel on soumet la meule abrasive à des rapports de vitesse séquentiels différents entre vitesse périphérique du galet et vitesse périphérique de la meule abrasive, caractérisé par le fait qu'on profile en premier lieu la meule abrasive avec un premier rapport de vitesse périphérique entre galet et meule inférieur à 1 et à laquelle on rend ensuite son pouvoir abrasif avec un deuxième rapport au moins pratiquement égal à 1.

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on met en oeuvre en qualité de galet de rénovation un galet diamanté.

3. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on fixe l'approche du galet par rapport à la meule lors de la mise en oeuvre du deuxième rapport de vitesse à une distance réduite, de telle façon que seuls les grains abrasifs du galet entrent en contact avec la meule abrasive, à l'exclusion de l'agglomérant retenant les grains.

4. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on fixe le premier rapport de vitesse à une valeur de l'ordre de 0,75 ou inférieure à cette dernière.

5. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on soumet la meule abrasive ayant reçu son pouvoir abrasif après exécution Je l'opération d'usinage par abrasion à un troisième rapport de vitesse inférieur audit deuxième rapport de vitesse en vue d'apprêter la meule abrasive aux opérations de superfinition.

6. Dispositif de rénovation de meules abrasives pour une machine comportant un mécanisme de commande d'un galet de rénovation et un mécanisme de commande d'une meule abrasive en vue de la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend un dispositif-de commande pour la sélection automatique séquentielle des régimes de rotation du galet et/ou de la meule abrasive sur au moins deux rapports prédéfinissables de leurs vitesses périphériques respectives.

7. Dispositif suivant la revendication 6 dans lequel le galet de rénovation peut être approché contre la meule abrasive de la machine, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens détecteurs (63) de l'avance du galet, laquelle correspond à la perte de diamètre (AD) de la meule abrasive (61) lors de la rénovation et par le fait que l'entrée d'un premier comparateur (65) est raccordée auxdits moyens détecteurs (63) et la sortie dudit premier comparateur est raccordée à une première unité de commande de rapport (67) pour les rapports des vitesses périphériques du galet et de la meule ainsi qu'à un second comparateur (69) et par le fait que le premier comparateur relie les moyens détecteurs (63) avec la première unité de commande de rapport (67) aussi longtemps que la valeur détectée (ΔD) est plus petite ou égale à une première valeur de seuil (△D₁) prédéfinissable, en vue d'activer et de commander ladite unité de commande de rapport (67) et par le fait, qu'en cas contraire, ledit premier comparateur (65) relie lesdits moyens détecteurs (63) avec ledit second comparateur (69) dont la sortie est raccordée à une seconde unité de commande de rapport (71) et à une unité de commutation (73) et qui interconnecte lesdits moyens détecteurs (63) avec ladite seconde unité de commande de rapport (71) en vue de l'activer et de la commander lorsque la valeur détectée (AD) est plus petite ou égale à une seconde valeur de seuil (AD₂) prédéfinissable et, sinon, avec l'unité de commutation (73), cette dernière étant dès lors déclenchée au moins remettant à l'état initial l'avance d'approche du galet (55).

8. Dispositif suivant la revendication 7 sur une machine d'usinage par abrasion avec un mécanisme de commande de course verticale pour la meule abrasive, caractérisé par le fait que l'unité de commutation (73) active sur la machine, simultanément avec le retour à l'état initial de l'avance d'approche du galet, une unité de commande d'opérations d'usinage par abrasion (77) pour le mécanisme de commande de la meule abrasive (51) et le mécanisme de commande de course verticale (79) pour la meule abrasive (61).

9. Dispositif suivant la revendication 8, caractérisé par le fait qu'il comprend des dispositifs de détection (81) de la course d'avance verticale du mécanisme de la machine lesquels sont raccordés à un troisième comparateur (83), ce dernier interrompant l'opération d'usinage par abrasion de la machine et reprenant l'opération de rénovation par remise à l'état initial de l'unité de commutation (73) dès que la course d'avance verticale détectée (AV) est égale ou supérieure à une valeur de seuil (V_o) prédéfinissable et que ledit même comparateur (83) ferme un commutateur (85) entre lesdits moyens détecteurs (63) de l'avance du galet et une troisième unité de commande de rapport (87).

Zeichnung