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Patent Searching and Data


Title:
DRESSING ROLL AND METHOD FOR DRESSING AN ABRASIVE WHEEL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/011303
Kind Code:
A1
Abstract:
A dressing roll (1) for dressing an abrasive wheel has a surface (2) which has a profile in the form of a thread (3, 4) and the geometry of which changes along the central axis of the dressing roll (1).

Inventors:
MALIK ANDREJ (DE)
Application Number:
PCT/DE2019/100486
Publication Date:
January 16, 2020
Filing Date:
June 03, 2019
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
International Classes:
B24B53/14; B23F23/12; B24B53/06; B24B53/075; B24D5/02
Domestic Patent References:
WO2002028599A22002-04-11
Foreign References:
DE4339326A11995-05-24
DE19538841A11997-02-20
US1759333A1930-05-20
JP2005081472A2005-03-31
EP0485339A21992-05-13
DE3531044A11987-03-05
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Claims:
Patentansprüche

1. Abrichtrolle (1 ) zum Abrichten einer Schleifscheibe, mit einer in Form eines Gewindes profilierten Oberfläche (2), dadurch gekennzeichnet, dass die pro- filierte Oberfläche (2) eine sich längs der Mittelachse der Abrichtrolle (1 ) verän- dernde Geometrie aufweist.

2. Abrichtrolle (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die profilier- te Oberfläche (2) zwei Gewindeabschnitte (3,4) umfasst, wobei einer der Ge- windeabschnitte (3) ein Rechtsgewinde und der andere Gewindeabschnitt (4) ein Linksgewinde beschreibt.

3. Abrichtrolle (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die profilier- te Oberfläche (2) zwei Gewindeabschnitte (3,4) mit gleicher Orientierung um fasst.

4. Abrichtrolle (1 ) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Gewindeabschnitte (3,4) unterschiedlich lang sind.

5. Abrichtrolle (1 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser eines jeden Gewindeabschnitts (3,4) zu einem zwi- schen den Gewindeabschnitten (3,4) angeordneten Mittelabschnitt (5) hin zu- nimmt.

6. Abrichtrolle (1 ) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittel- abschnitt (5) zumindest partiell zylindrisch geformt ist.

7. Abrichtrolle (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zum Abrichten vorgesehene Gewindestruktur (3) durch mindestens ein schraubenförmig gewundenes Bearbeitungsband (7,8) gebildet ist, wobei die Breite des Bearbeitungsbandes (7,8) mindestens 15% und höchstens 25% der Steigung des durch dieses Bearbeitungsband (7,8) beschriebenen Gewin- des beträgt.

8. Abrichtrolle (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass diese Diamant in einer Metallbindung enthält.

9. Verfahren zum Abrichten einer Schleifscheibe, wobei eine profilierte Schleif- scheibe, welche kubisches Bornitrid (CBN) enthält, mit einer Abrichtrolle (1 ) nach Anspruch 1 abgerichtet wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Abrichtrol- le (1 ) während des gesamten Abrichtvorgangs gegenüber der Schleifscheibe in axial unveränderter Position verbleibt.

Description:
Abrichtrolle und Verfahren zum Abrichten einer Schleifscheibe

Die Erfindung betrifft eine zum Abrichten einer Schleifscheibe vorgesehene Abrichtrol- le, welche eine in Form eines Gewindes profilierte Oberfläche aufweist. Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Abrichten einer Schleifscheibe.

Eine profilierte Abrichtrolle der eingangs genannten Art ist zum Beispiel aus der EP 0 485 339 B1 bekannt. Die bekannte Abrichtrolle ist zum Abrichten von Profi I- Schleifscheiben vorgesehen.

Die DE 35 31 044 A1 offenbart ein Werkzeug zum Profilieren und Abrichten einer Schleifscheibe für das Außengewindeschleifen. Das Werkzeug ist als Diamantrolle mit zwei Profilierrippen ausgebildet.

Zum Abrichten von Schleifscheiben werden üblicherweise diamantbestückte Abricht- werkzeuge verwendet. Solche Abrichtwerkzeuge können beispielsweise einen Ein- korndiamanten aufweisen oder als Mehrkornabrichter ausgebildet sein. Der Abricht- vorgang wird unter anderem durch den Überdeckungsgrad beschrieben. Der Überde- ckungsgrad gibt im Fall eines feststehenden Abrichtwerkzeugs das Verhältnis zwi- schen der wirksamen Breite des Abrichtwerkzeugs und dem axialen Vorschub des Ab- richtwerkzeugs pro Schleifscheibenumdrehung an. Allgemein sagt der Überdeckungs- grad aus, wie oft ein und dieselbe Stelle an der Oberfläche der Schleifscheibe beim Abrichtvorgang durch das Abrichtwerkzeug bearbeitet wird.

Weiter Flintergrundinformationen sind dem VDI-Buch Fertigungsverfahren 2: Zer- spanung mit geometrisch unbestimmter Schneide, Fritz Klocke, Springer-Verlag GmbH Deutschland, 2017, zu entnehmen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber dem Stand der Technik weiterentwickelte profilierte Abrichtrolle anzugeben, wobei die abzurichtende Schleif- scheibe eine Profilierung aufweist, welche nicht als Gewindeprofil ausgebildet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Abrichtrolle mit den Merkma- len des Anspruchs 1. Ebenso wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Ab- richten einer Schleifscheibe gemäß Anspruch 9. Im Folgenden im Zusammenhang mit dem Abrichtverfahren erläuterte Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung gelten sinngemäß auch für die Abrichtrolle und umgekehrt.

Die Abrichtrolle weist eine Oberfläche auf, die in der Art eines Gewindes profiliert ist. Erfindungsgemäß weist die profilierte Oberfläche eine sich längs der Mittelachse der Abrichtrolle verändernde Geometrie auf.

Die in der Art eines Gewindes profilierte Oberfläche der Abrichtrolle erlaubt eine Varia- tion des Überdeckungsgrades durch Veränderung des Geschwindigkeitsverhältnisses zwischen der Oberfläche der Abrichtrolle und der Oberfläche der Schleifscheibe. Die sich längs der Mittelachse der Abrichtrolle verändernde Geometrie der profilierten Oberfläche ermöglicht zudem eine Veränderung des Überdeckungsgrades längs der Mittelachse der Schleifscheibe.

Der beim Abrichtvorgang ausschließlich wirksame Bereich der Abrichtrolle ist vor- zugsweise durch mindestens ein schraubenförmig gewundenes Bearbeitungsband gebildet. Zwischen den einzelnen Windungen des Bearbeitungsbandes befindet sich hierbei ein insgesamt ebenfalls schraubenförmig gewundener, vergleichsweise breiter Bereich der Oberfläche der Abrichtrolle, welcher keine die Schleifscheibe abrichtende Funktion hat. Vorzugsweise beträgt die Breite des Bearbeitungsbandes mindestens 15% und höchstens 25% der Steigung des durch dieses Bearbeitungsband beschrie- benen Gewindes. Das Bearbeitungsband füllt in vorteilhafter Ausgestaltung eine schraubenförmige Nut an der Mantelfläche der Abrichtrolle aus. Alternativ kann das Bearbeitungsband auf eine glatte, das heißt keine geometrisch definierte Strukturie- rung aufweisende Oberfläche der Abrichtrolle aufgetragen sein.

Gemäß einer möglichen Ausgestaltung umfasst die profilierte Oberfläche der Ab- richtrolle zwei Gewindeabschnitte, wobei einer der Gewindeabschnitte ein Rechtsge- winde und der andere Gewindeabschnitt ein Linksgewinde beschreibt. Mit dieser Aus- gestaltung ist eine profilierte Schleifscheibe in der Art bearbeitbar, dass sämtliche beim Abrichtvorgang entstehenden Partikel zu den Seiten der Schleifscheibe wegge- fördert werden. Die Abrichtrolle säubert somit permanent die Schleifscheibe. Je nach verwendeten Materialien und Geometrien kommt auch die Verwendung einer Ab- richtrolle in Betracht, welche zwei Gewindeabschnitte umfasst, die in Form gleichge- richteter Gewinde ausgebildet sind. In beiden Fällen handelt es sich bei den Gewin- destrukturen, welche an der Mantelfläche der Abrichtrolle beschrieben sind, um ein- gängige Gewinde. Theoretisch ist auch eine Strukturierung in Form mindestens eines mehrgängigen Gewindes möglich. Dies schließt auch eine Kombination eines ersten Abschnitts, welcher in Form eines eingängigen Gewindes ausgebildet ist, mit einem zweiten Abschnitt, der ein mehrgängiges, insbesondere zweigängige, Gewinde be- schreibt, ein.

Unabhängig davon, ob die zwei Gewindeabschnitte der Abrichtrolle als Links- und/oder Rechtsgewinde ausgebildet sind, sind die beiden Gewindeabschnitte vor- zugsweise unterschiedlich lang. Der Begriff Länge bezieht sich auf die Axialrichtung der Abrichtrolle. Auch die Ausbildung von drei oder mehr Gewindeabschnitten an der Oberfläche der Abrichtrolle ist möglich. In allen Fällen kann sich nicht nur die Orientie- rung, sondern auch die Steigung der verschiedenen Gewindeabschnitte voneinander unterscheiden.

Der Durchmesser eines jeden gewindeförmig profilierten Abschnitts der Abrichtrolle nimmt vorzugsweise von der Stirnseite zu einer zwischen den Gewindeabschnitten angeordneten Stoßstelle hin oder in Richtung zu einem Mittelbereich, welcher keine hinsichtlich des Abrichtens aktive Funktion hat, zu. Der Abschnitt maximalen Durch- messers der Abrichtrolle ist im Bereich der Stoßstelle gebildet. Dieser Abschnitt weist i typischer Ausgestaltung komplett oder partiell eine zylindrische Form auf.

Die Abrichtrolle enthält vorzugsweise Diamant in einer Metallbindung. Hierbei kann die Abrichtrolle, welche als Profilrolle gestaltet ist, galvanisch negativ mit Naturdiamant in einer Metallbindung hergestellt werden. Die Abrichtrolle eignet sich unter anderem zum Abrichten einer Schleifscheibe, welche kubisches Bornitrit (CBN) enthält. Mit der Schleifscheibe sind beispielsweise Teile von Radlagern, Wasserpumpenlagern oder Freilaufriemenscheiben bearbeitbar.

Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeich- nung näher erläutert. Hierin zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Abrichtrolle in Seitenansicht,

Fig. 2 die Abrichtrolle nach Figur 1 in perspektivischer Ansicht,

Fig. 3 und 4 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Abrichtrolle in Ansichten analog

Figur 1 und 2.

Die folgenden Erläuterungen beziehen sich, soweit nicht anders angegeben, auf beide Ausführungsbeispiele. Einander entsprechende oder prinzipiell gleichwirkende Teile und Strukturen sind in beiden Fällen mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.

Eine Abrichtrolle 1 ist zum Abrichten einer nicht dargestellten profilierten Schleifschei- be vorgesehen. Beim Profil der abzurichtenden Schleifscheibe handelt es sich nicht um ein Gewindeprofil. Eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 2 gekennzeichnete Gewindestruktur der Ab- richtrolle 1 umfasst zwei Gewindeabschnitte 3, 4, welche durch einen Mittelabschnitt 5 voneinander getrennt sind. Ein Anschlussabschnitt der Abrichtrolle 1 ist mit dem Be- zugszeichen 6 gekennzeichnet. In den Gewindeabschnitten 3, 4 befindet sich jeweils ein Bearbeitungsband 7, 8, welches eine Schraubenlinie beschreibt. Jedes Bearbei- tungsband 7, 8 ist hergestellt, indem zunächst eine Nut in dem betreffenden Gewin- deabschnitt 3, 4 erzeugt wird und anschließend Naturdiamant in Metallbindung in die jeweilige Nut eingebracht wird. Die Breite der Nut, welche mit der Breite des Bearbei- tungsbandes 7, 8 identisch ist, beträgt in den Ausführungsbeispielen 1 ,0 bis 1 ,2 mm. Die Gewindesteigung des Bearbeitungsbandes 7, 8 beträgt 4,5 bis 5,0 mm. Die Dreh- zahlen der Abrichtrolle 1 sowie der damit abzurichtenden Schleifscheibe werden beim Abrichtvorgang derart eingestellt, dass sich ein Überdeckungsgrad von 5 bis 8 ergibt. Der im Mittelabschnitt 5 zu messende Durchmesser der Abrichtrolle 1 beträgt in bei- den Ausführungsbeispielen 125 mm. Die mit der Abrichtrolle 1 abgerichtete Schleif- scheibe ist zur Bearbeitung von Lagerringen zweireihiger Wälzlager vorgesehen.

Entsprechend der Profilierung der abzurichtenden Schleifscheibe sind die beiden Ge- windeabschnitte 3, 4, in Längsrichtung der Mittelachse der Abrichtrolle 1 gemessen, unterschiedlich lang. Die abzurichtende Schleifscheibe entsprechend der Abrichtrol- le 1 eine unsymmetrische Profilierung auf.

Im Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 und 2 sind die beiden Bearbeitungsbän- der 7, 8, welche sich im Gewindeabschnitt 3 beziehungsweise im Gewindeabschnitt 4 befinden, in Form gleichgerichteter Gewinde, im vorliegenden Fall Rechtsgewinde, ausgebildet. Das Ausführungsbeispiel nach den Figuren 3 und 4 unterscheidet sich hiervon dadurch, dass das Bearbeitungsband 7 im Gewindeabschnitt 3 als Rechtsge- winde ausgebildet ist, wogegen das Bearbeitungsband 8 im Gewindeabschnitt 4 als Linksgewinde ausgebildet ist. Die Rotationsrichtungen von Abrichtrolle 1 und zugehö- riger Schleifscheibe werden in diesem Fall derart gewählt, dass beim Abrichtvorgang freigesetzte Partikel stets nach außen, das heißt in Richtung zu den Stirnseiten der Abrichtrolle sowie der Schleifscheibe, gefördert werden. Verschiebungen in Axialrichtung während des Abrichtvorgangs sind weder beim Aus- führungsbeispiel nach den Figuren 1 und 2 noch beim Ausführungsbeispiel nach den Figuren 3 und 4 vorgesehen. In beiden Fällen handelt es sich bei der abzurichtenden Schleifscheibe um eine CBN-Schleifscheibe. Die nur partiell, nämlich in Form der schraubenförmig gewundenen Bearbeitungsbänder 7, 8, mit Diamant bestückte Ab- richtrolle 1 ermöglicht eine Bearbeitung der Schleifscheibe unter Vermeidung von zu starker Abstumpfung, Schleifbrand oder anderen Oberflächenbeschädigungen. Hier- bei kann der Überdeckungsgrad auf einfache Weise durch Variation des Drehzahlver- hältnisses zwischen Abrichtrolle 1 und Schleifscheibe eingestellt werden.

Bezuqszeichenliste

Abrichtrolle

Gewindestruktur, profilierte Oberfläche Gewindeabschnitt

Gewindeabschnitt

Mittelabschnitt

Anschlussabschnitt

Bearbeitungsband

Bearbeitungsband