Verfahren zur Herstellung einer Schleifscheibe zum Schleifen von Brillenglasrändern

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Schleifscheibe zum Schleifen von Brillenglasrändern.

[0002] Aus der DE-A-35 37 331 ist eine Schleifscheibe zum Schleifen von Brillenglasrändern bekannt geworden, bei der sinterfähiges Schleifmaterial mit temporärem Bindemittel auf einen Gitter- oder Blechstreifen kalandriert wird. Der so gewonnene Zuschnitt wird zu einem geschlossenen Ring geformt. Die Schleifmaterialschicht wird vor der Herstellung des Ringes oder im Anschluß hieran durch Zufuhr von Wärme gesintert. Der fertige Ring wird anschließend mit nach außen zeigender Schicht auf einen dem Innendurchmesser des Rings angepaßten oder anzupassenden Tragteil aufgezogen und mit diesem verbunden. Das Schleifmaterial besteht aus Anteilen an Diamantsplittern und Bronze oder einer Bronzelegierung sowie einem temporärem Bindemittel; der Tragteil besteht aus Kunststoff.

[0003] Bei der bekannten Schleifscheibe sind eine hohe Homogenität sowie eine hohe Festigkeit der Schleifmaterialschicht angestrebt. Das Aufkalandrieren der Schleifmittelschicht auf den Blechzuschnitt soll die Homogenität bewerkstelligen und das Verkrallen des Schleifmaterials mit der Gitter- oder Lochstruktur des Blechstreifens eine feste Verbindung mit diesem bzw. dem Tragteil. Hierzu muß der verwendete Zuschnitt flexibel sein, damit er zu einem Ring gebogen werden kann. Gleiches trifft auf die Schleifmaterialschicht zu.

[0004] Aus dem Dokument "Soviet Inventions Illustrated, Derwent Publications", Section mech., Week 9036, abstract number 90-273056/36 ist eine Schleifscheibe bekannt geworden, die aus einem Tragkörper, einem auf dem Tragkörper aufgebrachten Metallring und einer Schleifmittelschicht besteht. Die Schleifmittelschicht enthält Diamantsplitter, die mit Hilfe von im Plasmaverfahren aufgesprühtem Wolfram mit dem Metallring verbunden sind. Der Metallring dient der Wärmeabfuhr von dem Diamantschneiden beim Schleifen.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schleifscheibe zum Schleifen von Brillenglasrändern zu schaffen, die das extrem spröde und dünne Glasmaterial präzise und schonend schleift und die vor allem mit relativ geringem Aufwand hergestellt werden kann.

[0006] Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen angegeben.

[0007] Die erfindungsgemäße Schleifscheibe weist einen einteiligen Ring aus Kupfer oder Bronze auf, der auf den Grundkörper aus Kunststoffmaterial aufgebracht ist. Die Aufbringung auf den Grundkörper erfolgt in enger körperlicher Anlage zwischen Ring und Grundkörper. Sie kann z.B. durch Aufschrumpfen oder Kleben des Rings auf den Grundkörper vorgenommen werden.

[0008] Der Ring aus Kupfer oder Bronze ist einteilig und in seiner Festigkeit und Warmfestigkeit so beschaffen, daß der nur aus Metall und Diamant bestehende Schleifbelag im Sinterverfahren unter Druck und Wärme aufgebracht werden kann. Der Metallring ermöglicht auch die Ableitung von beim Schleifen entstehender Wärme.

[0009] Bei der erfindungsgemäßen Schleifscheibe dient der metallische Ring als ausreichend genau herstellbarer Tragkörper zum Aufsintern des Schleifbelags unter höherer Temperatur und ausreichendem Druck. Der Ring ist daher so auszulegen, daß er den Belastungen im Sinterprozeß standhält.

[0010] Kupfer oder Bronze als Werkstoff für den Ring sind gewählt, um beim Sintern eine ausreichende Haftung des Schleifbelags am Metallring zu erzielen. Diese ist insbesondere bei Kupfer hervorragend gewährleistet.

[0011] Der Ring der erfindungsgemäßen Schleifscheibe weist nach einer Ausgestaltung der Erfindung eine Dicke bis zu 10 % des Radius der Schleifscheibe auf und kann nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung eine Dicke haben, die in der Größenordnung von 3 bis 10 mm liegt. Der Grundkörper aus Kunststoff dient zur Schwingungsdämpfung und reduziert das Gewicht der Schleifscheibe. Nach einer Ausgestaltung der Erfindung besteht er aus Phenol-Harz. Er kann nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung mit Füllstoffen durchsetzt sein, vorwiegend mit Faserstoffen. Als Füllstoffe kommen Kohlenstoff- oder Glasfasern, ggf. auch Asbestfasern in Betracht.

[0012] Schleifscheiben für Brillenglasränder weisen häufig ein Profil auf. In diesem Zusammenhang weist nach einer Ausgestaltung der Erfindung eine äußere Umfangsfläche der Schleifscheibe und die Grenzfläche zwischen Schleifmittelbelag und einteiligem massivem Ring je ein Profil auf, wobei die Profile gleich oder ähnlich sind.

[0013] Die beanspruchte Ausführung eines Grundkörpers im wesentlichen aus Kunststoff bringt gerade in Verbindung mit dem zwischengeschalteten Ring aus metallischem Material zum Schleifbelag aus Diamant und Metall überraschend ein Schwingungsverhalten hinsichtlich der Dämpfung oder auch Steifigkeit mit sich, das einen schonenden Materialeingriff gewährleistet. Die Hinterlegung des angegebenen Schleifbelages mit einem Ring aus metallischem Material sichert dabei die Symmetrie und Genauigkeit und gewährleistet mit den Eigenschaften des metallischen Materials auch eine besonders günstige Wärmeabführung in der Scheibe. Das ist für einen Kunststoffkern, sei er auch mit Füllstoffen versehen, wesentlich. Wichtig ist aber durch die Zwischenschaltung des Ringes aus metallischem Material der angegebenen Eigenschaften die Verbesserung der Fügbarkeit, d.h. der Umfangsfestigkeit und Eingriffsstandfestigkeit der Materialien der Scheibe, die erst gewährleistet, daß ein Präzisionsinstrument geschaffen wird.

[0014] Bei der Verwendung eines Kunststoff-Grundkörpers und metallischen Zwischenringes in Verbindung mit einem Schleifbelag aus Diamant und Metall, Bronze, galvanischem Nickel oder Hartmetall ergibt sich schon hinsichtlich der Fügbarkeit, des Schwingungsverhaltens und der symmetrischen Genauigkeit bei guter Wärmeabführung eine besonders günstige Lösung.

[0015] Ferner wird bevorzugt, daß das metallische Material des Ringes wärmefester als der Schleifbelag ist.

[0016] Sowohl hinsichtlich der Wärmeabführung, der Fügbarkeit und des Dämpfungsverhaltens liegt die bevorzugte Ausführungsform darin, daß der Ring aus Kupfer besteht. Nicht ausgeschlossen wird in einer auch noch zweckmäßigen Ausgestaltung, daß der Ring aus Bronze, insbesondere vergüteter Bronze besteht.

[0017] Wie oben dargelegt, geht die Erfindung von einer Schleifscheibe mit einem Schleifbelag aus Diamant und Metall aus. Dabei wird bevorzugt, daß als Metall im Schleifbelag vorwiegend Bronzen, galvanisch niedergeschlagenes Nickel, Hartmetalle oder andere Metall-Legierungen verwendet werden. Bronze ist besonders vorteilhaft, weil sie preiswert und günstig auf einen metallischen Ring aufgebracht werden kann.

[0018] Günstige Fügungen ergeben sich zwischen Bronze als Binder des Schleifbelags und Kupfer des Ringes. Dabei zeichnet sich Kupfer durch eine sehr gute Wärmeleitfähigkeit aus.

[0019] Die Erfindung besteht daher in einer Schleifscheibe mit einem gesinterten Schleifbelag mit Diamant-Partikeln in einer Größenordnung von 3 bis 250 µm und einer Metall-, insbesondere Kupferschicht, welche einen ringförmig definierten Träger mit guter Wärmeleitfähigkeit, bezogen auf einen Grundkörper der Schleifscheibe, bildet. Diese Scheibe ist verhältnismäßig leicht, aber auch genügend fest hinsichtlich der Beanspruchung.

[0020] Es ergeben sich, insbesondere für die Baugruppe aus dem metallischen Ring und dem Schleifbelag, die durch Sinterung zusammengesetzt sind, verschiedene Aufbringungsmöglichkeiten auf den Grundkörper. Dabei besteht eine vorteilhafte Ausführung darin, daß die ringförmig vorberei tete Baugruppe durch Aufschrumpfung aufgebracht ist. Dieses hat auch den Vorteil einer dichten Anlage an die Umfangsfläche des Grundkörpers, so daß dadurch die Bearbeitung, sofern sie unter metallisch üblichen Toleranzen erfolgt, erleichtert wird. Die Aufschrumpfung schafft eine absolut feste Verbindung zu dem scheibenförmigen Grundkörper mit dem Ergebnis, daß dann ein hochpräzise arbeitendes Werkzeug geschaffen wird.

[0021] Die ringförmige Baugruppe aus Schleifbelag und Ring kann auf den Grundkörper aufgeklebt werden, wobei aber die Klebeschicht dann so gering ist, daß Elastizitäten ausgeschlossen werden.

[0022] Die Erfindung schafft gerade im Zusammenhang mit der Bearbeitung von Glas ein neues Schleifwerkzeug mit besonderen Eigenschaften. Dabei kann davon ausgegangen werden, daß der Kunststoff-Grundkörper präzise zu bearbeiten ist. Er unter liegt weniger als Metall äußeren Einflüssen, d.h. bei Wärmeeinwirkung einer Ausdehnung. Diese Eigenschaften würden beeinträchtigt, wenn Metall in erheblichem Umfang eingebracht würde.

[0023] Für das Schleifen von Glas ist ein dämpfender Träger mit geringer Masse wesentlich.

[0024] Für die erfindungsgemäße Ausführung ist vorteilhaft davon auszugehen, daß der Kunststoff leicht und dämpfend ausgeführt ist. Selbst wenn eine Unwucht vorhanden wäre, kann sie abgefedert werden, und es kommt nicht zur Vernichtung des bearbeitenden Materials in Form von Ausbrüchen.

[0025] Gute Wärmeabführung wird durch eine metallische Hinterlegung der Schleifschicht erreicht. Hierdurch kann die Schleifschicht bis zum Verbrauch auch der letzten, relativ teuren Diamant-Partikel abgearbeitet werden.

[0026] Kupfer als wärmeleitende Hinterlegung weist dabei eine hohe Wärmeleitfähigkeit auf und stellt eine sichere Verbindung her. Hierbei ist zunächst mit der metallischen Unterlage eine unmittelbare Fügung auf dem dämpfenden Kunststoff-Grundkörper vorgesehen.

[0027] Einbezogen wird dabei eben mit Vorteil die Zwischenschaltung eines metallischen Belages. Ohne diesen wären zum Wärmeübergang besondere Eigenschaften des Kunststoff-Grundkörpers erforderlich, die nicht oder nur sehr schwer zu verwirklichen wären.

[0028] Bevorzugt wird , daß der Kunststoff-Grundkörper an seinem Umfang in der Nachbarschaft des Schleifbelages einschließlich des metallischen Ringes mit erhöhter Wärmeleitfähigkeit ausgeführt ist.

[0029] Zur Verbesserung der Wärmeabführung sind können in den Kunststoff-Grundkörper am Umfang wärmeleitfähige Substanzen, insbesondere Metalle eingebracht werden, die sich im Körper auf einen Bereich bis höchstens 20 % des Radius von außen erstrecken.

[0030] Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1

eine Seitenansicht einer Schleifscheibe mit vergrößerten Proportionen, soweit es sich um eine Scheibe zur Anwendung für das Randschleifen von Brillen handelt;

Fig. 2

einen Schnitt in Teildarstellung längs der Linie II-II durch Fig. 1.

[0031] Die Schleifscheibe ist eine profilierte oder zylindrische Umfangsscheibe, wie sie zum Schleifen von Brillenglasrändern eingesetzt werden kann. Sie besteht in der vorteilhaften, dargestellten Ausführung aus einem Schleifbelag 1. Dieser hat eine Stärke von etwa 3 mm. Er besteht aus Diamant-Partikeln als Schleifkörper, die in einem Binder, vorteilhaft Bronze, gehalten sind. Hierbei handelt es sich um einen gesinterten Schleifbelag auf einem Kupferring 2, der als metallischer, ringförmiger Träger ausgeführt ist, gute Wärmeleitfähigkeit hat, aber noch ausreichende Stabilität zur definierten Abstützung des Schleifbelags.

[0032] Dieser Kupferring 2 ist auf einem Grundkörper 3 angeordnet, der aus Kunstharz, insbesondere aus einem Phenol-Harz gemäß obigen Darlegungen besteht. In diesem Phenol-Harz sind vorteilhaft in der Zeichnung nicht dargestellte Füllstoffe angeordnet, die aus Glas- oder Kohlenstoff-Fasern bestehen können.

[0033] Es besteht ferner die Möglichkeit, Metallpartikel, beispielsweise aus Aluminium, besonders in der Nähe der Fügung zwischen dem Ring 2 und dem Grundkörper 3 anzuordnen, um dadurch den Wärmeübergang zu verbessern.

[0034] Der Ring 2 kann auf den Grundkörper 3 durch Klebung oder Aufschrumpfung aufgebracht werden.

[0035] Der Grundkörper hat ein mittleres Loch 4, mittels dessen er auf eine Spindel einer Schleifmaschine aufgebracht werden kann.

[0036] Die Profilierung, die aus Fig. 2 erkennbar ist, ist geeignet, um einen Brillenglasrand mit einem üblichen, hervorspringenden Steg zu schleifen, zum Vorschleifen werden zylindriche, nichtprofilierte Schleifscheiben verwendet.

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung einer Schleifscheibe zum Schleifen von Brillenglasrändern, bei dem auf einem einteiligen, massiven Ring (2) aus Kupfer oder Bronze mit einer ein Aufsintern des Schleifbelages (1) auf den Ring (2) ermöglichenden Festigkeit der Schleifbelag (1) aus Diamant und Metall unter Druck und Wärme auf den Umfang des Ringes (2) aufgesintert wird und die Baugruppe aus Ring (2) und Schleifbelag (1) auf den Umfang eines kreisförmigen Grundkörpers (3) aus Kunststoffmaterial aufgebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei, der Schleifbelag (1) eine Dicke von 3 mm oder weniger aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Ring (2) eine Dicke bis zu 10 % des Radius der Schleifscheibe aufweist.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Dicke des Ringes (2) in der Größenordnung von 3 bis 10 mm liegt.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, wobei der Grundkörper (3) aus Phenol-Harz besteht (Phenol-Formaldehyd-Kondensationsprodukte).

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, wobei der Grundkörper (3) mit Füllstoffen durchsetzt ist, mit vorwiegend Faserstoffen.

7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei als Füllstoffe Kohlenstoff- oder Glasfasern, gegebenenfalls auch Asbestfasern, vorgesehen sind.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei als Metall im Schleifbelag (1) vorwiegend Bronzen, galvanisch niedergeschlagenes Nickel, Hartmetalle oder andere Metall-Legierungen vorgesehen sind.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 wobei die äußere Umfangsfläche der Schleifscheibe und die Grenzfläche zwischen Schleifmittelschicht und einteiligem massivem Ring (2) je ein gleiches oder ähnliches Profil aufweisen.

Claims

1. A process for manufacturing of a grinding wheel for grinding spectacle lens edges, wherein on a one-piece solid ring (2) of copper or bronze being strong enough for sintering the abrasive coating (1) on said ring (2) said abrasive coating (1) of diamond and metal is sintered to the peripheral face of said ring (2) under the application of pressure and heat and the module made up of said ring (2) and said abrasive coating (1) is bonded to the peripheral face of an annular base member (3) consisting of plastic material.

2. The process according to claim 1, wherein the thickness of said abrasive coating (1) is 3 mm or less.

3. The process according to claim 1 or 2, wherein said ring (2) has a thickness of up to 10% of the radius of said grinding wheel.

4. The process according to any of the previous claims, wherein the thickness of said ring is selected in the range of between 3 to 10 mm.

5. The process according to claims 1 to 4, wherein said base member (3) is made of phenol resin (phenol-formaldehyde condensation products).

6. The process according to claims 1 to 5, wherein said base member (3) is interspersed with filling materials, primarily fiber material.

7. The process according to claim 6, wherein carbon fibres or glass fibres, if necessary also asbestos fibres, are provided as filling material.

8. The process according to any of the claims 1 to 7, where-in mainly bronzes, galvanically deposited nickel, hard metals or other metal alloys are used as metallic material in said abrasive coating (1).

9. The process according to any of the claims 1 to 8,wherein the outer peripheral face of said grinding wheel and the boundary surface between said abrasive coating and said one-piece solid ring (2) have an identical or similar profile each.

Revendications

1. Procédé pour l'obtention d'un disque abrasif pour le meulage des bords de lentilles, selon lequel la couche abrasive (1) de diamant et métal est frittée par application de pression et de chaleur sur la périphérie d'une bague (2) monobloc massive en cuivre ou bronze présentant une solidité qui permet le frittage de cette couche abrasive,
   et l'ensemble structurel formé de la bague et de la couche abrasive est monté sur la périphérie d'une pièce de base (3) circulaire, en matière synthétique.

2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la couche abrasive (1) a une épaisseur de 3 mm ou une épaisseur plus faible.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la bague (2) a une épaisseur allant jusqu'à 10 % du rayon du disque abrasif.

4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'épaisseur de la bague (2) est de l'ordre de 3 à 10 mm.

5. Procédé selon l'une des revendications 1 a 4, dans lequel la pièce de base est en résine phénolique (produits de condensation de phénol-formaldéhyde).

6. Procédé selon l'une des revendications 1 a 5, dans lequel la pièce de base contient une charge, principalement des matières fibreuses.

7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel il est prévu, comme charge, des fibres de carbone ou de verre, éventuellement des fibres d'amiante.

8. Procédé selon l'une des revendications 1 a 7, dans lequel il est prévu, comme métal dans la couche abrasive, principalement des bronzes, du Nickel obtenu par precipitation galvanique, des métaux durs ou d'autres alliages métalliques.

9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel les surfaces extérieures périphériques du disque abrasif et les surfaces limite entre la couche de matière abrasive et la bague monobloc massive (2) ont chacun le même profil ou un profil correspondant.

Zeichnung