DE3022292A1

DE3022292A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von ausnehmungen in einem werkstueck

Info

Publication number: DE3022292A1
Application number: DE19803022292
Authority: DE
Inventors: Erwin 7611 Nordrach Junker
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-06-13
Filing date: 1980-06-13
Publication date: 1981-12-24
Also published as: JPS5766815A; GB2077642A; FR2484305A1; CH651236A5; DE3022292C2; IT8148674A0; IT1144502B; US4479405A; US4434685A; JPS6227927B2; GB2077642B; FR2484305B1

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Ausnehmungen

in einem Werkstück

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von profilierten Ausnehmungen in einem stabförmigen Werkstück aus Metall.

Das Einarbeiten von Nuten, Zähnen und Profilen in Werkstücke, welche die Form von Bändern, Stangen, Rohren o.dgl. aufweisen, erfolgt in der Regel durch Fräsen, Einrollen oder Schleifen. Auch können Gewinde auf vielfältige Weise hergestellt werden, beispielsweise mit Gewindebohrern, Schneideisen, mit Gewindestählen auf der Drehbank, durch Fräsen, Schleifen, Walzen sowie durch Pressen oder Giessen,

Die der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht darin, profilierte Ausnehmungen in stabförmigen

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Werkstücken so einzuarbeiten, daß eine bislang unerreichte und auch unerwartet hohe Produktionsgeschwindigkeit derartiger Werkstücke ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß diese Ausnehmungen durch Abwälzschleifen im Einstech ver fahren gefertigt werden und dabei das Werkstück in seiner Längsrichtung linear bewegt wird.

Dabei kann das Verfahren so durchgeführt werden, daß beispielsweise als stabförmiges Werkstück eine Metallstange eingesetzt wird und die Ausnehmungen die Form von Zahnstangenzähnen erhalten oder daß ein flaches endloses Band bearbeitet wird, wobei die Ausnehmungen die Form von Sägezähnen erhalten.

Der wesentliche Vorteil dieses erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die gewünschten Ausnehmungen präzis in das Werkstück mit einer hohen Geschwindigkeit eingearbeitet werden können, ohne daß dabei technisch aufwendige Mittel eingesetzt werden müssen.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfaßt eine parallel zur Längsbewegungsrichtung des Werkstückes drehbar gelagerte zylindrische Schleifscheibe,

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wobei diese Schleifscheibe an ihrer Außenfläche ein Schneckenprofil aufweist, welches mit dem Profil der in dem Werkstück auszubildenden Zähne übereinstimmt.

Dabei ist die Vorrichtung zweckmäßig so ausgebildet, daß wenigstens eine konische Schleifscheibe in einem spitzen Winkel zu der Längsbewegungsrichtung des Werkstückes in Lagern drehbar gelagert ist, wobei die Schleifscheibe wendelförmig angeordnete Schleifrippen aufweist, mit welchen der Kern eines Sägezahnes und dessen Schneidbrust und anschließend der Rücken und damit die Spitze eines jeden Sägezahnes fertiggeschliffen werden.

Vorteilhaft ist zwischen den Schleifrippen zum Schleifen der Schneidbrust und den Schleifrippen zum Schleifen der Spitze und des Rückens eines jeden Sägezahnes ein Abschnitt geringeren Außendurchmessers vorgesehen. Dabei kann die Anordnung aber auch so getroffen sein, daß anstelle einer Schleifscheibe zwei konische Schleifscheiben auf einer gemeinsamen Welle in Abstand voreinander angeordnet sind, deren schneckenförmige Schleifrippen so profiliert sind, daß sie das Sägezahnprofil des herzustellenden Sägeblattes scha f fen.

Der wesentliche Vorteil dieser erfindungsgemäßen Ausbildung

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besteht darin, daß sie technisch nicht aufwendig ist und auf einfache Weise die gewünschten Profile in das stabförmige Material eingearbeitet werden können, wobei bislang nicht für möglich gehaltene Herstellungsgeschwindigkeiten erzielbar sind, weil pro Umdrehung der Schleifscheibe, die entsprechend den technischen Gegebenheiten einen relativ großen Durchmesser aufweist , jeweils ein Zahn bzw. eine Rippe vollständig in das sich in Längsrichtung linear an der Bearbeitungsstation vorbei be wegende Werkstück eingearbeitet wird.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Erläuterung der Erfindung an Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnung.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 schematisch das Einschleifen von Zähnen in eine Zahnstange ,

Fig. 2 schematisch das Schleifen der Zähne eines Sägeblattes für eine Bandsäge,

Fig. 3 und 4 vergrößerte Detailansichten gemäß Y und X in Fig. 2.

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Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist eine Schleifscheibe 2 mit einem schneckenförmigen Schleifprofil auf einer Welle 3 in Lagern 8 und 9 gelagert. Die Welle 3 verläuft dabei parallel zu der Bewegungsrichtung B eines Werkstückes 1, in der gezeigten Ausführungsform eine Zahnstange. Das Profil einer jeden Schleifrippe der Schleifscheibe 2 ist so ausgebildet, daß die Flanken 7a, 7b und der Kern 7c eines jeden Sägezahnes 7 bei einer Umdrehung der Scheibe in dem Werkstück ausgebildet wird, wobei die Schleifscheibe einen relativ grossen Durchmesser aufweist. Dabei bewegt sich das Werkstück 1 in seiner Längsrichtung linear und parallel zur Schleifscheibenwelle 3.

Oberhalb der Schleifscheibe und parallel zur Welle 3 ist eine Abrichtrolle 4 auf einer Welle 5 angeordnet, die in Lagern Io läuft. Die Abrichtrolle 5 sorgt für das richtige Schleifprofil auf der Schleifscheibe 2 und ist mit letzterer über eine Antriebseinrichtung 6 verbunden. Die Abrichtrolle 4, welche auf ihren aktiven Flächen mit Diamantteilchen bestückt sein kann, braucht indessen nicht ständig mit der Schleifscheibe 2 in Kontakt zu sein, wesentlich ist der nicht gezeigte Antrieb derSchleifscheibe 2.

Wie bei III in Fig. 1 dargestellt ist, wird das Zahnstangenprofil in das Werkstück 1 so eingeschliffen, daß die

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Fertigung mit hoher Geschwindigkeit erfolgen kann und die Zahnstange gegebenenfalls nicht weiter bearbeitet zu werden braucht, u/eil die Schleifscheibe 2 das exakte Profil eingeschli ffen hat.

In Fig. 2 ist eine Schleifscheibe 12 dargestellt, welche mit einer Welle 13 in Lagern 18, 19 so angeordnet ist, daß diese Welle bzw. die Schleifscheibenachse in einem Winkel zu der Bewegungsrichtung B eines Werkstückes angeordnet ist, welches in der gezeigten Ausführungsform ein flaches Band ist, in welches Sägezähne 17 eingeschliffen werden, so daß das Band als Sägeblatt vorzugsweise für Bandsägen eingesetzt werden karw.

Die Schleifscheibe 12 ist konisch und weist zwei Schleifsektoren 12a und 12b auf, zwischen denen ein Abschnitt 12c angeordnet ist, der einen geringeren Außendurchmesser als die konischen Schleifrippen hat. Die Schleifrippen sind wendelförmig in Form von Schnecken am Außenumfang der Schleifscheibe 12 mit einem bestimmten Profil ausgebildet. Dieses Profil wird mittels einer Diamantrolle 14 abgerichtet, die auf einer zur Welle 13 parallelen Welle 15 angeordnet ist, die ihrerseits in Lagern 2o drehbar gelagert ist. Die Abrichtrolle 14 und die Schleifscheibe 12 sind in dem gezeigten Ausführungsbeispiel mit Hilfe einer Antriebsverbindung 16 miteinander verbunden.

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Die Schleifscheibe ist so in Bezug auf das Werkstück 11 angeordnet, daß progressiv die Zahnkerne bz\i/. Bögen und die Schneidbrüste eines jeden Sägezahns 17 eingeschliffen werden, wobei gleichzeitig mittels des Schleifscheibenabschnittes 12d die Rücken der Sägezähne so geschliffen werden, daß die Spitze 26 eines jeden Zahnes 17 ausgebildet wird.

Hierbei ist zu berücksichtigen, daß die Schleifscheibenachse schräg zum Werkstück 11 bzw. zu dessen Bewegungsrichtung B angeordnet ist, damit jeder Sägezahn mit einem positiven Schnittwinkel ausgebildet wird.

In Fig. 3 und 4 sind Detailansichten gemäß den mit X und Y in Fig. 2 bzeichneten Kreisen dargestellt. Nach Fig. 3 arbeiten die Schleifrippen 12¹ , 12¹¹, 12¹¹¹, 12^IV und 12^V des Schleifscheibenabschnittes 12a progressiv die Lücken zwischen den Schneidzähnen aus, wobei mit diesem Schleifscheibenabschnitt und insbesondere mit der Schleifrippe die Schneidbrust 2o sowie der Kern der Zahnlücke fertig geschliffen wird. Dabei ist die Schleifscheibe, wie dies oben erwähnt ist, in einem spitzen Winkel zu dem Werkstück angeordnet, so daß sich ein positiver Schnittwinkel für jeden Sägezahn ergibt.

Gemäß Fig. 3 wird mit dem Schleifscheibenabschnitt 12b der

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Rückenabschnitt 22, 23, 24 und schließlich 25 so von den einzelnen Schleifrippen geschliffen, daß die Spitze 26 an jedem Sägezahn ausgebildet wird. Wie in Fig. 3 und 4 gezeigt ist, weisen die Kerne einer jeden Schleifrippe Radien auf, weil die Herstellung einer Schleifscheibe mit einer Spitze zwischen benachbarten Schleifrippen technisch nicht möglich bzw. zu aufwendig ist.

Es ergibt sich also, daß pro Umdrehung der Schleifscheibe um die Welle 13 ein Sägezahn in dem Sägeblatt fertiggeschliffen wird, das insbesondere für die Verwendung in Bandsägen dienen soll. Es sei noch hervorgehoben, daß der Rücken 25 eines jeden Sägezahnes nicht gerade zu sein braucht, sondern entsprechend der Formgebung der Schleifscheibe 12 auch anders profiliert sein kann.

Aus den Zeichnungen ergibt sich also, daß die Sägezähne des Bandsägenblattes progressiv mittels einer Schleifscheibe fertiggeschliffen werden, wobei die Schleifscheibenachse zur Längsrichtung des Sägeblattes in einem spitzen Winkel verläuft, um einen positiven Schnitt winkel an den Sägezähnen auszubilden. Weiterhin ist gezeigt, daß die Schleifscheibe von einer sich mit gleicher Geschwindigkeit drehenden Diamantrolle abgerichtet wird, so daß immer das gewünschte Profil der Schleifrippen der Scheibe entsprechend dem ge-

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wünschten herzustellenden Werkstück zur Verfügung steht. Dabei ist das Schleifrippenprofil der gewünschten Form auf der Schleifscheibe in Form einer Schnecke ausgebildet, so daß pro Umdrehung der Schleifscheibe ein Sägezahn fertiggeschliffen wird. Da die Schleifscheibe 12 einen relativ großen Durchmesser aufweist, ergeben sich bei entsprechender Umlaufgeschwindigkeit der Scheibe entsprechend hohe Fertigungsgeschwindigkeiten für das Sägeblatt 11.

Aus der obigen Beschreibung geht hervor, daß die Sägezähne aus dem Material mit Hilfe des Abwälzschlei fens im Einstechverfahren bei linearer Längsbewegung des Werkstückes herausgeschliffen werden, wobei dieses Verfahren und die hierfür erforderliche Vorrichtung äußerst einfach ist und zur Durchführung keine besonders ausgebildeten Fachleute erforderlich sind. Wesentlich ist auch, daß mit einer Schleifscheibe, die beispielsweise einen Durchmesser von 8oo mm aufweist, bei entsprechender Schleifgeschwindigkeit pro Sekunde 2oo mm Bandsägenmaterial hergestellt werden kann.

Es lassen sich zweckmässige Änderungen bei den beschriebenen Ausführungsformen vornehmen, ohne sich jedoch dabei vom Kern der Erfindung zu entfernen.

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Claims

Erwin Junker, TalstraQe 78, 7611 Nordrach / Baden / BRD

Ansprüche

( 1. IVerfahren zum Herstellen von profilierten Ausnehmungen in einem stabförmigen Werkstück aus Metall, dadurch gekennzeichnet , daß diese Ausnehmungen durch Abuälzschleifen im Einstechverfahren gefertigt werden und dabei das Werkstück in seiner Längsrichtung linear bewegt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß als stabförmiges Werkstück eine Metallstange eingesetzt u/ird und die Ausnehmungen die Form von Zahnstangenzähnen erhalten.

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3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß ein flaches endloses Band eingesetzt wird und die Ausnehmungen die Form von Sägezähnen erhalten.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Längsbewegungsrichtung (B) des Werkstückes (1) eine zylindrische Schleifscheibe (2) in Lagern (8, 9) drehbar gelagert ist, und daß die Schleifscheibe an ihrer Außenfläche ein Schneckenprofil aufweist, welches mit dem Profil (7a, 7b, 7c) der in dem Werkstück auszubildenden Zähne (7) übereinstimmt.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine konische Schleifscheibe (12) in einem spitzen Winkel zu der Längsbewegungsrichtung (B) des Werkstückes (11) in Lagern (18, 19) drehbar gelagert ist und daß die Schleifscheibe (12) wendelförmig angeordnete Schleifrippen (12a, 12b) aufweist, mit welchen der Kern eines Sägezahnes (17) und dessen Schneidbrust (2o) und anschließend der Rücken (22 bis 25) und damit die Spitze (26) eines jeden Sägezahnes fertig geschliffen werden.

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6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen den Schleifrippen (12a) zum Schleifen der Schneidbrust (2o) und den Schleifrippen (12b) zum Schleifen der Spitze (26) und des Rückens eines jeden Sägezahnes (17) ein Abschnitt (12c) geringeren Außendurchmessers vorgesehen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß anstelle einer Schleifscheibe (12) zwei konische Schleifscheiben auf einer gemeinsamen Welle (13) in Abstand voneinander angeordnet sind, deren schneckenförmige Schleifrippen so profiliert sind, daß sie das Sägezahnprofil des herzustellenden Sägeblattes schaffen.

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