DE1652134A1

DE1652134A1 - Schleifverfahren und Schleifscheibe

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Publication number: DE1652134A1
Application number: DE19671652134
Authority: DE
Inventors: Hans Borgh
Original assignee: Norton Abrasives Ltd
Current assignee: Norton Abrasives Ltd
Priority date: 1966-03-11
Filing date: 1967-03-04
Publication date: 1971-04-15
Also published as: SE335688B; ES337713A1; US3537216A; AT280837B; FR1516435A; GB1181782A

Description

DR.-ING. DIPL-ING. G. RIEBLING PATENTANWALT Mein Zeichen

IU 136 Gö'/Zi

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28. 2. 1967

NORTON ABRASIVES LIIYIITED, Bridge Road East, llJeliuyn Garden City, Hertfordshire / England

Schleifuerfahren und Schleifscheibe

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schleifen einer üJerkstückoberflache zum Beseitigen fehlerhafter Stellen und zur Erzeugung einer verhältnismässig glatten Oberfläche und Schleifscheiben zur Verwendung in einem solchen Verfahren.

Die Erfindung betrifft besonders das Schleifen verhältnismässig grosser Werkstücke, Sie ist z. B· für

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06 4374 patent d naoh Vereinbarung Bayer Staattbank Lindau (B) Nr. 1M9 Manchen 2M2S

Bart-en

das Schleifen won Stahlplatten und verwendbar, bevor diese Werkstücke zu Blech gewalzt werden. Ein solcher SchleifVorgang ist gewöhnlich als Gußputzen oder Grobschleifen bekannt und umfasst das Entfernen einer verhältnismMssig grossen FlatBrialmenge, um eine Oberfläche zu erhalten, die frei von Verunstaltungen oder Fehlern ist, welche andernfalls während des Walzvorganges zurückbleiben und das fertige Blech oder den Blechstreifen verderben würden.

In Schleifvorgängen dieser Art mit einer Schleifscheibe eines gegebenen Schleifmitteltyps und eines gegebenen Härtegrades hat es sich gezeigt, dass der Schleifwirkungsgrad (ausgedrückt als ein Uerhältnis des gesamten abgenommenen Metalls zur Scheibenabnützung) sich erhöht, wenn die durchschnittliche Teilchengrösse vergrößert wird; und diBs wird besonders beobachtet, wenn der Schleifmitteltyp einen hohen Bruchwiderstand aufweist. Es ist jedoch auch beobachtet worden, dass die fertige Oberfläche an Rauhigkeit zunimmt, wenn die Teilchengröße erhöht wird und wenn in einigen Fällen Bine VBrhältnismäasig feine fertige Oberfläche erforderlich ist, es nicht immer möglich war, eine Zusammensetzung zu verwenden, die den höchsten Schleifwirkungsgrad aufwies. Solch grobe Oberflächen könnten natürlich mit einer

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Schleifscheibe kleinerer Teilchengrösse noch einmal geschliffen ujerden, dies wäre aber teurer als wenn van Anfang an eine Schleifscheibe kleinerer Teilchengrösse und etwas niedrigerem Schleifuirkungsgrad des verwendet werden würde.

Gußputzoperationen werden oft durchgeführt, indem Pendel- M

rahnifjnschl ei f er verwendet werden, auf denen die Schleifscheibe in einer Ebene bewegt wird oder durch "von Hand-Methoden" auf einer Ständermaschine, in denen der zu schleifende Artikel in einer Ebene bewegt wird. Es wurde beobachtet, dass in beiden Fällen die größte Schleifarbeit durch die äusseren Teile oder Kanten der Schleifscheibe ausgeführt zu werden scheint und die Scheibe eine konvexe Schleiffläche entwickelt.

Ein anderer sehr wichtiger Fiaschinentyp ist die automatische oder mechanische Platten- oder Knüppelputzmaschine, in welcher die Scheibe im wesentlichen senkrecht zu der verhältnismässig unebenen Platten- oder ILaüfifieJLo b e r flache gehalten wird, unter hohem Druck pneumatisch oder hydraulisch auf das UJerkstück gedrückt uird, in einer axialen Richtung längs des Werkstückes bewegt wird (oder das üjerkstück bewegt sich in ähnlicher liieise relativ zu Jerr stationären Schleifkopf) und am Ende der Bewegung in

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einer Richtung der Schleifkopf ader das Werkstück geeignet seitlich weitergeschaltet wird, worauf sich die Bewegung in umgekehrter Richtung wiederholt. Wieder wurde festgestsllt, dass dia Hauptarbeit von den äusseren Teilen oder Kanten der Schleifscheibe geleistet wird, die Bewegung in einer Richtung bewirkt zuerst die Abnutzung der vorderen Kante der Schleifscheibe und die umgekehrte Bewegung, die der entgegengesetzten Kante, was wiederum zur Bildung einer im wesentlichen konvexen ScheibenflMche führt.

Die vorliegende Erfindung schafft ein l/Brfahren zur Glättung eines Werkstückes, wobei das Werkstück mit der Umfangsflache einer rotierenden Schleifscheibe in Kontakt gebracht wird, die Umfangsflache einen ersten Flächenbereich von verhältnismässig hohem Schleifwirkungsgrad und Binsn zweiten Flächenbereich von verhältnismässig niedrigem Schleifwirkungsgrad enthält. Der erste Flächsnbereich in einem anderen radialen Abstand zur ScheibBnachsB angeordnet ist als der zweite Flächenbereich, während eine relative Bewegung zwischen dem Werkstück und dBr Schleifscheibe bewirkt wird, derart, dass das Werkstück mit dem zweiten Flächenbereich in Berührung kommt, nachdem es mit dem ersten FlMchenbereich in Berührung kam, die relative Bewegung Bine BewegungskomponBnte parallsl zur RotationsachBB der Scheibe enthält,

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wodurch dem Werkstück ein Fertigschliff erteilt wird, der besser ist als wenn das Werkstück nur allein mit dem ersten Bereich in Berührung gebracht worden wäre, mährend dar erreichte Schleifwirkungsgrad grosser ist als wenn das Werkstück nur allBin mit dBm zweiten Bbreich in Berührung gebracht worden wMtb.

Die Erfindung sieht auch eine Schleifscheibe vor, dBren UmfangsflMche einen ersten Bereich von verhältnisrnässig hohem Schleifwirkungsgrad und einen zweiten Bereich von verhältnismäsäg niedrigem Schleifwirkungsgrad enthält, wobei der erste Bereich in einem anderen radialen Abstand zur Scheibenachse angeordnet ist als der zweite Bereich.

Die Erfindung ist besonders für Bußputz- oder Grabschleif vorgänge anwendbar, in denen eine Schleifscheibe mit dem Werkstück in Kontakt gebracht wird, während eine relative Bewegung zwischen der Schleifscheibe und dem Werkstück mit einer BswegungskomponentB parallel zu der SchleifBcheibenachBB stattfindet und die Schleifscheibe gewöhnlich über dem Werkstück in Biner Bahn bewegt wird, die im wesentlichen parallel zur Schleifscheibenachsa verläuft. Im UsrglBich mit bekannten l/orgängen diBser Art, worin die Schleifscheibe eine Umfangsflache von

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gleichmässigem SchlBifujirkungsgrad aufweist, umfasst die vorliegende Erfindung die Verwendung einer Schleifscheibe, deren Umfangsflache wenigstens einen Bereich aufweist, dessen Schleifuiirkungsgrad höher ist als der eines anderen Bereiches.

lilenn diB Erfindung somit z. B. in Verbindung mit einem bekannten Gußputz- odBr GrobschleifVorgang angewendet
tuird, ωά die Schleifscheibe in einer Hin- und Herbewegung über die Oberfläche des Werkstückes geführt wird, ist die verblendete Schleifscheibe so ausgebildet, dass der Schleifwirkungsgrad an jeder Seite ihrer Umfangsfläche grosser ist als in dBr Mitte der Umfangsfläche. Die einfachste konstruktive Ausführungsform einer solchen Schleifscheibe wird durch eine Scheibe dargestellt, die aus zwei äusseren Schichten hohen SchleifwirkungegradBs und einer inneren Schicht niedrigeren Schleifwirkungsgrades zwischen den zwei Musseren Schichten gebildet wird.

Wenn Bine zylindrische Scheibe dieser Art in einem Gußputz- oder GrabschleifVorgang verwendet wird, worin eine Hin- und Herbewegung zwischen der Scheibe und dem Werkstück stattfindet, hat es sich gezeigt, dass beide äußBre Kanten des Scheibenumfanges eine Krümmung erlangen, derart,

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dass die UmfangsflächB der Scheibe etwas konvex wird. Fortgesetztes Schleifen dBs Werkstückes mit der gewölbten Scheibe resultiert dann in der Herstellung einer feineren fertigen Oberfläche, als sie bei Verwendung einer Scheibe nur aus dem Material der äusseren Schichten erreicht worden wäre, wä-hrend ein Schleifwirkungsgrad erreicht wird, der höher ist als jener, den man mit λ

einer Scheibe nur aus dem Material dBr inneren Schicht erreichen könnte«

Es soll bemerkt werden, dass die Scheibe einen von dsm eben beschriebenen abweichenden Aufbau haben kann« Sie kann z, B. so ausgebildet sBin, dass eine kontinuierliehe Folge in der Zusammensetzung und dem Schleifwirkungsgrad van einer Umfangskante der Scheibe zur gegenüberliegenden Kante vorliegt, wobei der Wirkungsgrad in der Mitte der Umfangsflache ein Minimum erreicht, ™

Scheiben dieser Art sind jedoch verhältnisma'ssig schwierig herzustellen und es ist im allgemeinen praktischer, die gewünschte Folge des Schleifuirkungsgradss über die Umfangsfläche der Scheibe durch Zusammensetzen einer Anzahl von Schichten unterschiedlicher SchleifWirkungsgrade zu erreichen, wie in dem obßn beschriebenen Fall der Drei-Schichten-Scheibe. Es versteht sich, dass die Anzahl der Schichten auf mehr als drei erhöht werden kann.

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Z, B, kann eine Scheibe mit fünf Schichten gebildet werden durch Zusammenfügen einer inneren Schicht niedrigen SchlBif· uirkungagradea zwischen zwei Schichten höheren Schleif-Wirkungsgrades, worauf dann zwei äussere Schichten von noch höherem Schleifwirkungsgrad aufgebracht werden.

All dieBS verschiedenen Scheibenarten werden an beiden Umfangskanten gewölbt, wenn aie in einem hin- und hergehenden Gußputz- ader GrabschleifVorgang verwendet werden. Als Folge wird das Werkstück immer zuerst mit Binem Bereich höheren Schleifwirkungsgradee in Berührung gebracht und kommt zuletzt mit einem Bereich niedrigeren Schleifwirkungsgrades in Kontakt, unabhängig van der Richtung der relativen Bewegung zwiechen der Scheibe und dem Werkstück..Das Uorhandensein der gewölbten Flächen auf der Scheibe ist ein wichtiges Merkmal des Uerfahrens der Erfindung und in einigen Fällen wird es erwünscht sein, die Scheiben schon bei ihrer Herstellung mit solchen Wölbungen zu versehen, anstatt diesB Wölbungen erst am Anfang des Schleifvorgangss zu bilden.

Gußputz- und Grobachleifvorgänge, wo die Schleifscheibe anstatt der Hin- und Herbewegung nur in einer Richtung über die Oberfläche des Werkstückes bewegt wird, sind

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nicht üblich. In einem aalchen Fall ujürda jedoch das Verfahren der Erfindung die Verwendung einer SchBibe umfassen, deren eine Unfangskante von höherem Schleifwirkungsgrad uärs als diB andere UmfangakantB» Die Scheibe könnte einfach aus zwei Schichten bestehen, eins von höherem Schleifujirkungagrad als die andere, oder Bs könnte eine Anzahl von Schichten verwendet ^

werden, die nach zunehmBndBm Schleifwirkungsgrad angeordnet sind. Andernfalls kann diB Zusammensetzung Biner Scheibe aus Binem Stück derart von einer Umfangskante zur anderen verändert werden, dass ein kontinuierliches Anwachsen des Sphleifwirkungsgradea auf der Umfangsfläche BrzBugt wird. Wie auch immer der im einzelnen gewählte Aufbau ist, der SchleifVorgang wird so gehandhabt, dass die UmfangskantB von höherem Schleifwirkungagrad zuerst mit dem Werkstück in Berührung kommt. Diese Kante erlangt βϊπβ Wölbung (oder ist so hergestellt) und die erreichten Ergebnisse sind dann ähnlich jBnen, die in Zusammenhang mit der hin- und herbewegenden Art des Gußputz- oder GrobschlsifVorganges beschrieben worden sind, d, h_# eine gute fertige Oberfläche wird erlangt, während ein Schleifwirkungagrad erreicht wird, der normalerweise in Zusammenhang mit einem solchen Fartigschliff nicht möglich ist.

Die oben beschriebenen Schleifscheiben für die Verwendung

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in dßm Verfahren der Erfindung sind durch den ersten Bereich v/an v/erhältnismässig hohem SchMfwirkungsgrad charakterisiert, der in einem geringeren radialen Abstand von der Scheibenachse angeordnet ist, als der zweite Bereich ν/απ verhältnismässig niedrigem Schleifujirkungsgrad. Wenn solche Scheiben verwendet werden ist es möglich, die Ebene der Scheibe bei der Bewegung über das Werkstück im wesentlichen im rechten Winkel zur Oberfläche des Werkstückes zu halten. Im anderen Fall kann die Scheibe mit ihrer Ebene im spitzen Winkel zur Oberfläche über das Werkstück bewegt werden in Richtung der relativen Bewegung zwischen der Scheibe und dem Werkstück. Es ist jedoch nicht möglich, den Vorteil der Erfindung zu erlangen, wenn die Scheibe über das Werkstück bewegt wird, wobei ihre Ebene einen stumpfen Winkel zur Oberfläche des Werkstückes einnimmt in der Richtung der relativen Bewegung.

Wenn im Gegensatz dazu eine Scheibe einer zweiten nun zu beschreibenden Art verwendet wird, kann der Uorteil der Erfindung nur erreicht werden, wenn die Scheibe über das Werkstück bewegt wird, wobei ihre Ebene einen stumpfen Winkel zur Richtung der Bewegung einnimmt. Scheiben dieser zweiten Art sind charakterisiert durGh den ersten Bereich von verhältnismässig hohem Schleifwirkungsgrad, der in

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einem grösseren radialen Abstand van der Scheibenachse angeordnet ist, als der zweite Bereich. Es ist einzusehen, dass diese zweite Schleifscheibenart in der Konstruktion vollständig entgegengesetzt zur ersten Schleifscheibenart ist.

Somit ist eine Schleifscheibe der zweiten Art so ausge- ^

bildet, dass sie auf jeder Seite der Umfangsflache einen niedrigeren Schleifwirkungsgrad aufweist als in der Mitte der Umfangsflache. Die einfachste konstruktive Ausführungsform einer solchen Scheibe wird durch einB aus zwei
äusseren Schichten niedrigen Schleifwirkungsgrades und einer zwischen den zwei äusseren Schichten eingebetteten inneren Schicht höheren Schleifwirkungsgrades gebildeten Scheibe dargestellt.

Wenn eine zylindrische Scheibe dieser Art in einem
Gußputz- oder GrobschleifVorgang verwendet wird, worin eine Hin- und Herbewegung zwischen der Scheibe und dem Werkstück stattfindet, hat bs sich im Falle von Scheiben der ersten Art gezeigt, dass die Umfangsflache der Scheibe leicht konvex wird. Vorausgesetzt, dass der
oben erwähnte stumpfe Winkel zwischen der Scheibe und
dem Werkstück eingehalten wird, hat es sich gezeigt,
dass das Werkstück eine feinere Endaberfläche erlangt,

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als wenn eine Scheibe verwendet werden würde, die nur aus dem Material dar inneren Schicht hergestellt worden ist, während ein Schleifwirkungsgrad erreicht wird, der höher ist, als wenn eine Scheibe verwendet werden würde, die nur aus dem Material der äußeren Schichten hergestellt worden ist.

Wie in dem Fall der Scheiben der ersten Art ist es möglich, die Scheiben der zweiten Art unterschiedlich aufzubauen. So kann die ScheibB eine kontinuierliche Folge in der Zusammensetzung und dem Schleifwirkungsgrad von einer Umfangskante der Scheibe zur entgegengesetzten Umfangskante der Scheibe aufweisen, wobei der Wirkungsgrad an der Mittellinie der Umfangsfläche ein Maximum erreicht. In einem anderen Fall können die Scheiben der zweiten Art mehr als drei Schichten enthalten, wobei die mittlere Schicht einen hohen Schleifwirkungsgrad aufweist und die äußeren Schichten mit SchMfWirkungsgraden versehen sind, die zu den Kanten der Scheibe hin abnehmen. Alle diese Scheiben erlangen eine konvexe Umfangsflache, wenn sie in dem Verfahren der Erfindung verwendet werden, wenn sie nicht schon mit einer solchen Fläche hergestellt worden sind.

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Die Erfindung wird a Lü Dsug Begrenzung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, uorin:

Die Figuren 1, 2 und 3 Schleifscheiben zeigen, die für dia

Verwendung in dem l/erfahren der Erfindung geeignet sind; ^

die Figuren 1a_f 2a und 3a die Konturen der Umfangsflachen der

Schleifscheiben der Figuren 1, 2 und 3 deutlicher darstellen;

die Figuren 4, 5 und 6 die verschiedenen Beuegungsfarmen

einer Schleifscheibe über ein Werkstück darstellen,

Wie in der Fig. 1a gezeigt mird enthält eine Schleifscheibe 1 zujei äusserB ringförmige Schichten 2 hohen SchleifüjirkungB-grades, die aus einem v/erhältnismässig groben Schleifmittel bestehen und eine innare ringförmige Schicht 3 niedrigeren SchleifujirkungsgradBs, die aus einem feineren oder mehr zerraibbaren Schleifmittel besteht.

Solch eine Zusammensetzung einer Schleifscheibe Brgab das überraschende Resultat, dass, uisnn siB in einem

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Gußputz- oder GrobschleifVorgang verwendet wurdB, in welchem die Scheibe im wesentlichen parallel zu ihrer Rotationsachse hin- und herbewegt wurde, ohne übermässigB Abnutzung der inneren Schicht zu zeigen, eine fBrtig geschliffene Fläche ergab, die besser war, als jene, die von der äusseren groben Schichtzusammensetzung erwartet werden konnte und gleichzeitig ein Schleifwirkungsgrad erreicht wurde, der höher war als jenEr, der von der feineren oder mehr zerreibbaren inneren Schleifmittelschicht oder den Schichten erwartet werden konnte.

Solch Bine Zusammensetzung von Schichten kann durch bekannte Verfahren in einer einzigen Scheibe geformt werden. Schichten können separat hergestellt und dann zusammengefügt werden, um Bine einzige Scheibe zu bilden, oder Schichten können als separate Scheiben hergestellt und in geeigneter Weise auf einer einzigen Spindel einer Schleifmaschine befestigt werden, um einen einheitlichen Schichtaufbau der gewünschten Schicht verteilung zu bildBn.

Die Fig. 1a veranschaulicht in übertriebener Form kontur der UmfangsflMchB der Scheibe von Fig. 1· Gamäss der Erfindung kann diB Schleifscheibe 1 während

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ihrer Herstellung mit einer solchen Kontur gebildet werden. Andernfalls kann die Scheibe zylindrisch hergestellt werden, uiobei die Umfangskanten der Scheibe dann am Anfang des Grabschleif- Ddar Gußputzvorganges gewölbt werden, so dass die UmfangsfläGhs der Scheibe ötwas nach aussen gewölbt wird, wie in Fig. 1a. Es ist einzusehen, dass infolge dieser konvexen Farm die Werk- M

stückoberflache mit der Umfangsflache übt Schicht 3 zuletzt in Berührung kommt sowohl in der Vorwärts- als auch in der Rückwärtsbewegung der Scheibe Über das Werkstück.

Figur 2 veranschaulicht einen anderen Scheientyp, der für die Verwendung gemäss der Erfindung in einem Grobschlaif- oder Gußputzvorgang mit Hin- und Herbewegung der Scheibe geeignet ist. Die Schleifscheibe k der Fig. 2 enthält äussere ringförmige Schichten 5 hohen SchleifWirkungsgrades, ringförmige Zwischenschichten 6 niedrigeren SchlBifwirkungsgrades und eine ringförmige mittelschicht 7 von noch geringerem Schleifwirkungsgrad. Fig. 3a zeigt in übertriebener Form wie die Umfangsflache der Scheibe bei der Herstellung gebildet wird Dder wie sie am Anfang des SchleifVorganges aussen gewölbt wird, so dass die Umfangsflache der Schicht 7 immer zuletzt mit dsm Werkstück in Berührung

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kommt und die Art des endgültigen Schliffes bestimmt.

Dia Fig. 3 veranschaulicht eine Schleifscheibe, die für die Verwendung gemäss der Erfindung in einem Schleifader GrabschleifVorgang geeignet ist, in welchem die Schleifscheibe_nur in einer Richtung über die Oberfläche des Werkstückes beujegt wird. Die Schleifscheibe 8 besteht aus einer ringförmigen Schicht 9 hohen Schleifwirkungsgradee und einer ringförmigen Schicht niedrigeren Schleifwirkungsgrades und wird mit der Schicht 9 als Uorderkante über das Werkstück bewegt. Am Anfang des SchleifVorganges erlangt die Umfangsfläche eine Wölbung, wie in übertriebener Form in der Fig. 3a angezeigt uiird. Andernfalls kann die Scheibe so hergestellt werden. Der Schleifiüirkungsgrad ist vergleichbar mit dem einer entsprechenden Scheibe, die nur aus dem Material der Schicht 9 hergestellt ist, während der erreichte Fertigschliff der Oberfläche vergleichbar ist mit dem einer entsprechenden Scheibe, die nur aus dem Material der Schicht 10 besteht.

Die Figuren k und 5 veranschaulichen Alternativlösungen, in welchen eine Schleifscheibe der in den Figuren 1, oder 3 gezeigten Art über die Oberfläche eines Werkstückes 11 bewegt wird. In jeder der Figuren bewegt sich

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die Scheibe in der durch den Pfeil angezeigten Richtung. In Fig. 4 bewegt sich die Schleifscheibe 1 mit ihrer Mittelebene im rechten Dinkel zur Überfläche des Werkstückes 11. In Fig. 5 bewegt sich die Schleifscheibe 1 mit ihrer Mittelebene in spitzem üJinkel zur Oberfläche des Ulerkstückas 11 in Richtung der Bewegung der Scheibe. Es ist einzuaehen, dass bei der Anordnung der Fig. 4 die ™ Schleifscheibe 1 einfach hin- und herbewegt werden kann, ohne Änderung ihrer Lage am Ende jeder Bewegung, In dBr Anordnung dBr Fig. 5 muss die Neigung dBr Schleifscheibe 1 arn Ende jBdes Durchganges umgekehrt werden, um dan gewünschten spitzen Winkel zwischen dar MittelebBne dar Scheibe und der Oberfläche d'es Werkstückes 11 zu erhalten. Darüber hinaus muss in dem Fall dar Schleifscheibe der Fig. 3 die Scheibe am Ende eines jaden DurchgangsB um 1BQ gedreht werden, damit die Fläche das geringeren ä

SchleifwirkungsgradBs zuletzt mit der Oberfläche dee Werkstückes in Berührung kommt.

Die Schleifscheiben der Figuren 1, 2 und 3 sind allB von dar Art, in welcher dar erste Bereich verhältnismMssig hohan SchleifwirkungsgradBs in geringerem radialen Abstand von der Scheibenachse angeordnet ist als der zweite Bereich. Ea ist aus dar --eicht zu verstehen, dass Schleifscheiben, deren

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srstsr Bereich von verhältnismässig nahem Wirkungsgrad in einem grösseren radialen Abstand von der Scheibenachse angeordnet ist als ein zweiter Bereich von verhältnismässig niedrigem SchlBifüjirkungsgrad, durch einfaches Umkehren der Konstruktionen der Scheiben der Figuren 1, 2 und 3 hergestellt werden können. Somit kann die Schleifscheibe der Fig. 1 verändert werden, indem die Schichten 2 niedrigen SchlBifwirkungsgrad und die Schicht 3 hohen Schleifwirkungsgrad aufweist. In ähnlicher Weise kann die Schleifscheibe der Fig. 2 verändert werden, indem die Schichten 5 niedrigeren Schleifwirkungsgrad, die Schichten 6 höheren Schleifwirkungsgrad und die Schicht 7 ncdi höheren Schleifwirkungsgrad aufweist. Auch die Schleifscheibe der Fig. 3 kann verändert werden, indem die Schicht 9 niedrigeren SchlBifwirkungsgrad und die Schicht 1D höheren Schleifwirkungsgrad aufweise. Es ist einzusehen, dass die Schleifscheiben mit der gewölbten Umfangskants in der beschriebenen Weise hergestellt werden oder andernfalls sine solchB Wölbung am Anfang des Gußputz- ader GrabschleifVorganges erlangen·

Die Fig. 6 veranschaulicht die Art, in welcher dieBB veränderten Schleifscheiben des zweiten Typs über die Oberfläche des Werkstückes bewegt werden. Die Schleif-

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scheibe 12 bewegt sich unter einem stumpfen UiinkBl ihrer Flittelebene zur Oberfläche des Werkstückes in Richtung der Belegung der Scheibe. Das Ziel ist es, sicherzustellen, dass die Fläche des geringsten Schleifuirkungsgrades zuletzt mit dem Werkstück in Berührung k-amrnt. Wie sich verstehen läßt ujird der Neigungswinkel der Schleifscheibe 12 am Ende jeden Durchganges umgekehrt, uienn die Scheibe in einem Schleif Vorgang mit Hin- und Herbewegung verwendet wird.

In einem besonderen Beispiel wurde eine Schleifscheibe der in der Fig. 1 dargestellten Art hergestellt mit zwei äusseren Schichten 2 van jeweils 25 mm Dicke aus gesinterten Bauxitkärnern der Korngrüsse 1U₁ zusammengehalten durch einen Kunstharzbinder und einer inneren Schicht 3 von 25 mm Dicke aus gesinterten Bauxitkörnern der KorngrÖBse 2D, zusammengehalten durch denselben Harzbinder. Die Schichten 2 und 3 wurden auch durch denselben Kunstharzbinder zusammengehalten, um ein einheitliches Ganzes zu bilden.

Diese SchMfscheibe (im folgenden als SchBibe A bezeichnet) wurde in einer automatischen Plattenputzmaschins verwendet zur Glättung der Oberflächen van rostfreien Stahlpitten, wobei die Schleifscheibe in einer im wesentlichen parallel

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zur Scheibenachse verlaufenden Richtung und ihrer Mittelebene im wesentlichen im rechten Winkel zur Oberfläche des Werkstückes über die Platte bewegt wurde, Ee wurden auch vergleichende Verache durchgeführt, indem in derselben naschine zwei Schleifscheiben entsprechender Dimensionen verwendet wurden, eine van 75 mm Dicke, vollständig aus gesintertem Bauxit der Karngrösse 14 (Scheibe B) und eine von 75 mm Dicke, vollständig aus gesintertem Bauxit der Karngrösse 20 (Scheibe C).

Die zu erwarten war, wurde festgestellt, dass der Schleifwirkungsgrad der Scheibe B (ausgedrückt als Verhältnis der gesamten Metallabnahme von der Platte zum Materialabrieb von der Scheibe) höher war als der der Scheibe C, dass aber der der Oberfläche der Platte erteilte Fertigschliff bei der Scheibe G glatter war. Bei der Scheibe A war andererseits der Schleifwirkungsgrad nur wenig geringer als in dem Fall der Scheibe B, während der Fertigschliff nur wenig rauher war als in dem Fall der Scheibe C.

In einer weiteren Serie van Experimenten wurden Schleifscheiben hergestellt, dBren Schichten verschiedene Schleif, mittel von entsprechender Korngrösse enthielten und die in derselben automatischen Putzmaschine auf austenitischen

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Stahlwerkstücken und auf ferritischen Stahluierkstücken geprüft wurden. Die Schleifscheiben uarBn alls mit demselben synthetischen Harzbinder gebunden und alle Schleifmittel hatten eine Korngrösse von 14. Der Aufbau der Schleifscheiben war wie folgt:

Scheibe D mar 75 mm dick und bestand vollständig aus M

Kunstkorund.

Scheibe E mar zusammengesetzt aus einer inneren Schicht

van gesintertem Bauxit, eingebettet zwischen

zwei äusseren Schichten von Kunstkorund, jade

dieser Schichten war 25 mm dick.

Scheibe F mar zusammengesetzt aus einer inneren Schicht van Kunstkarund, eingebettet zwischen zwei äussere Schichten von gesintertem Bauxit, jede der Schichten war 25 mm dick.

Scheibe G war 75 mm dick und bestand vollständig aus gesintertem Bauxit.

Dia SchleiftdirkungsgradB dieser Schleifscheiben auf austenitischam Stahl und ferritieohem rostfreien Stahl war wie folgt, wobei der Wirkungsgrad in jedem Fall als

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das UerhMltnis zwischen dem entfernten Metall in kg und dam Scheibenabnutzungauolumen in edm ausgedrückt wurde.

Scheibe D Scheibe E Scheibe F ScheibeG

austenitiach-r Stahl 14,5 35,3 38,9 44,7 fBrritischer Stahl 14,4 28,9 3D,8 35,9

Dia Scheibe E erzeugte in beiden Fällen einen Qberflächenachliff, der beinahe bd gut uar wie der durch die Scheibe D erzeugte» Die Scheibe F erzeugte in beiden Fällen einen Qbarflächenschliff, der schlechter uiar als der durch die Scheibe E erzeugte, aber beträchtlich besser als jener durch die Scheibe G erzeugte.

Die Erfindung ujurda unter Hinweis auf die besonderen Ausführungsfarmen beschrieben und es ist einzusehen, dass sie nicht darauf begrenzt ist. UIbIb Veränderungen und Abarten sind in dem Bereich der Erfindung zweifellos möglich. UiB beschrieben worden ist, können die in der Erfindung verwendeten Schleifscheiben Schichten desselben Schlaifmateriale, aber verschiedener KorngrössB, oder Schichten verschiedener Schleifmittel von derselben Korngröaea enthalten. Ea versteht sich, dass die Schichten auch aus verschiedenen Materialien verschiedener Korngröße

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bestehen können.

Einige der bisher bekannten Materialien und Ausführungsarten können verwendet werden. Gesinterter Bauxit und Kunstkorund sind besonders erwähnt morden. Es können aber auch andere Schleifmittel Verwendung finden. Gesinterter Bauxit ist jedoch ein bevorzugtes Material, da er ™ eine solch hohe Stoßfestigkeit aufweist. Die Herstellung der Schleifscheiben kann mit Hilfe solch bekannter Ausführungsarten unternommen werden wie Warmpressen, unter Verwendung von Harzbindern bekannter Arten.

Abschließend sei erwähnt, dass Schleifscheiben, die flächenförmige Schichten verschiedener Zusammensetzung von Schleifmaterialien enthalten, bekannt sind, daß aber in früheren Fällen jede Zusammensetzung so gestaltet ist, g um einen vollständigen Schleif Vorgang auf ainem Teil eines gegebenen Artikels auszuführen. Ausserdem sind in manchen Fällen sehr dünne äussere Schichten aus einer härteren Zusammensetzung als der Hauptkörper der Scheibe, die dazu verwendet werden, das Brechen oder schnelle Abnützen der Ecken zu vermeiden, wenn Absätze und Hohlkehlen zylindrisch geschliffen oder andere ähnliche Arbeitsgänge durchgeführt werden.

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Darüber hinaus sind Schleifscheiben zum Gußputzen oder Grobschleifen bekannt, deren ringförmige Schichten vom Umfang zum Zentrum hin im Härtegrad zunehmen, als Aus-₌ gleich für die Uerminderung der Umfangsgeschijindigkeit, uenn die Schleifscheibe abgenutzt wird.

KBiner dieser bekannten Fälle ist vergleichbar mit dem vorliegenden Verfahren, tuorin alle Schichten die gB-samte Lüerkstückflache beinahe gleichzeitig überqueren. Die Kenntnis dieser bekannten l/erfahren könnte nicht
zur Vorhersage der hervorragenden Kombination des Schleifutirkungsgrades und des Fertigschliffes führen, die die vorliegende Erfindung vorsieht.

Darüber hinaus sind die bisher bekannten Schleifscheiben von einer zylindrischen Form im Vergleich mit den Scheiben der vorliegenden Erfindung, deren Umfangsflache einen Flächenbereich von verhältnismässig hohem Schleifuirkungsgrad aufweist, welcher radial von der Scheibenachse in einem anderen Abstand angeordnet ist, als ein Oberflächenbereich von verhältnismässig niedrigem SchleifWirkungsgrad.

Patentanspruch ε*

1 0 9 ß 1 ίί / iU «

Claims

Patentansprüche

1. Ein Verfahren zum Glätten eines LJerks tückes,

dadurch gekennzeichnet, daß das

üJerkstück (11) mit dBr UmfangsFläche einer rotierenden %

Schleifscheibe (1) in Berührung gebracht wird, die Umfangsfläche einen ersten FlächBnbereich (2) von ver-

hältnismässig hohem Schleifuirkungsgrad enthält und

einen zweiten Flächenbereich (3) von verhältnismässig niedrigem Schleifuirkungsgrad, der erste Flächenbareich in einem anderen radialen Abstand von der Scheibenachse angeordnet ist als der zweite Flächenbereich, während eine relative Bewegung zwischen dem üJerkstück und der

Schleifscheibe stattfindet, so dass das ÜJerkstück durch g

den zweiten Flächenbereich berührt wird, nachdem es

durch den ersten Flächenbereich berührt worden ist,

die relative Bewegung eine BewegungskampDnenta parallel zur RatatiansachBB der Schleifscheibe enthält, wodurch dem üJerkstück ein Fertigschliff erteilt wird, dar besser ist als jener, der erreicht würde, wenn das üJerkstück nur mit dem ersten Bereich in Berührung käme, während ein Schleifwirkungsgrad erzielt wird, der grosser ist als jener, dar erreicht würde, wenn das Werkstück nur

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mit dem zujEitEn Bereich in Berührung käme.

2, Uerfahren nach Anspruch 1, dadurch g e ke nnzeichnet, dass die relative Bewegung im wesentlichen parallel zur Ratatiansachae verläuft.

3. Uerfahren nach Anspruch 1 ader 2, dadurch

g e k β η π ζ e i c h π e t, dass die Schleifscheibe über das Werkstück hin- und herbewegt wird.

k, Uerfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifscheibe (1) zwei äussare ringförmige Schichten (2) von hohem Schleifwirkungsgrad und zwischen den äusseren Schichten eingebettet sine innere ringförmige Schicht (3) van niedrigem Schleifwirkungsgrad enthält,

5, Verfahren nach Anspruch *»J dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifscheibe übsr das IJerkstück bewegt wird, wobei ihre flittelebens im wesentlichen im rechten üJinkel zur Oberfläche dBs üJerkstückas steht.

6. Uerfahren nach Anspruch k_t dadurch gekennzeichnet, dass die SchlBifscheibe über

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das Werkstück bemegt uiird, wobei ihre Fiittelebene einen spitzen Winkel zur Oberfläche des Werkstückes in der Richtung der Bewegung einnimmt,

7. l/erfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifscheibe zwei

äussere ringförmige Schichten von niedrigem Schleif- λ

wirkungsgrad und zwischen den beiden äussBren Schichten eingebettet eine innere ringförmige Schicht van höherem Schleifwirkungsgrad enthält, wobei die MittelebanB der Schleifscheibe bei der Bewegung über das Werkstück einen stumpfen Winkel zur Oberfläche des Werkstückes in der Richtung der Bewegung einnimmt.

8. Eine Schleifscheibe, gekennzeichnet durch eine Umfangsflache, die einen ersten Bereich von verhältnismässig hohem Schleifwirkungsgrad " und einen zweiten Bereich von verhältnismässig niedrigem Schleifwirkungsgrad enthält, wobei der erste Bereich in einem anderen radialen Abstand zur Scheibenachse angeordnet ist als der zweite Bereich,

9. Schleifscheibe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsflache leicht konvex ist,

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10. Schleifscheibe nach Anspruch 8 oder 9, dadurch g ekennzBichnet, dass der erste Bereich in einem geringeren radialen Abstand zur Scheibenachse angeordnet ist als der zweite Bereich.

11. Schleifscheibe nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bereich in einem grösseren radialen Abstand zur Scheibenachse angeordnet ist als der zweite Bereich.

12. Schleifscheibe nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch zwei äussere ringförmige Schichten eines Materials mit verhältnismässig hohem SchleifWirkungsgrad und einer zwischen die zwei Musseren Schichten eingebettete innere ringförmige Schicht eines Materials von verhältnismässig niedrigem Schleif wirkungsgrad.

13. Schleifscheibe nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet, durch eine Anzahl nebeneinander angeordneter ringförmiger Schichten, die eine Mittelschicht von verhältnismässig niedrigem Schleifwirkungsgrad und äussere Schichten von verhältnismässig hohem Schleifwirkungsgrad enthalten.

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14. Schleifscheibe nach Anspruch 8, gekennzeichnet, durch eine ringförmige Schicht van verhältnismässig hohem Schleifuirkungsgrad und eine ringförmige Schicht von verhältnismässig niedrigem Schleifuirkungsgrad.

15. Schleifscheibe nach Anspruch 8 ader 9, gekenn- μ zeichnet durch zuiei äusssre ringförmige Schichten eines Materials von verhältnismässig niedrigem Schleifuirkungsgrad und eine zwischen die zwei äusssren Schichten eingebettete innere ringförmige Schicht eines Materials van verhältnismässig hohem Schleifwirkungsgrad,

16. Schleifscheibe nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch eine Anzahl nebeneinander angeordnete ringförmige Schichten, die eine Mittelschicht

von verhältnismässig hohem Schleifuirkungsgrad und äuasere ^ Schichten von verhältiTiamässig niedrigem Schlaifuirkungsgrad enthalten.

17. Schleifscheibe nach einem dBr Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bereich und der zweite Bereich aus Teilchen desselben Schleifmaterials gebildet sind, üiobsi das Material des ersten Bereiches eine grössere Korngröeaa

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aufweist als das des zweiten Bereiches.

18, SchleifScheibe nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass diB Teilchen aus gesintertem Bauxit bestehen.

19. Schleifscheibe nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchen aus Kunstkorund bestehen.

2D. Schleifscheibe nach Binem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bereich und der zweite Bereich aus Teilchen verschiedener Schleifmaterialien gebildet sind.

21. Schleifscheibe nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchen von gleicher Grosse sind.

22. Schleifscheibe nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bereich und der zweite Bereich aus gesintertem Bauxit bzw. Kunstkorund gebildet sind.

23« Schleifscheibe nach einem der Ansprüche 8 bis 22,

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dadurch gekennzeichnet, dass die Schichten miteinander verbunden sind, um eine einheitliche Schleifscheibe zu bilden.

2k, Schleifscheite nach Anspruch 8 ader 9, gekennzeichnet d u'r c h eine kontinuierliche Folge des SchleifuiirkungsgradES von einer Kante der Umfangs- Λ

fläche zu deren entgegengesetzten Kante.

25. Schleifscheibe nach Anspruch 2k, dadurch gekennzeichnet, dass dBr Schleifwirkungsgrad an der Nittellinie der Umfangsflache ein Minimum erreicht .

26. Schleifscheibe nach Anspruch 24, d a du r c h gekennzeichnet , dass der Schleifujirkungsgrad an der IKlittellinie der Umfangsf lache ein IKlaximum erreicht.

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27. Verfahre» «»ach t B durch ,gekenn~ Schleiiiwlttiii»* '

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28. Verfahren zum. Glätten eines Werkstückes_t wie ςέ im

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