DE69610820T2

DE69610820T2 - Topfschleifscheibe und schleifscheibenhalter

Info

Publication number: DE69610820T2
Application number: DE69610820T
Authority: DE
Inventors: Robert Sjolander; Thomas Sjolander
Original assignee: CME Blasting and Mining Equipment Ltd
Current assignee: CME Blasting and Mining Equipment Ltd
Priority date: 1995-02-03
Filing date: 1996-02-05
Publication date: 2001-03-01
Anticipated expiration: 2016-02-06
Also published as: FI111056B; FI973220A; JPH11502468A; BR9607018A; MX9705952A; CA2212191A1; FI973220A0; JP4154504B2; CN1116960C; EP0807004A1; NO973577L; RU2179106C2; DE69610820D1; EP0807004B1; NZ300557A; CA2212191C; CN1178494A; NO973577D0; NO310965B1; WO1996023627A1

Description

Topfschleifscheibe und Schleifscheibenhalter

Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zur Verwendung als Topfschleifscheiben zum Schleifen von Hartmetalleinsätzen oder Bearbeitungsspitzen von Bohrereinsätzen (stossend oder rotierend), Tunnelbohrmaschinen-Schneidern (TBM) und vorgezogenen Bohrmaschinen-Schneidvorrichtungen (RTM), und insbesondere (aber nicht ausschließlich) auf das Schleifen von Wolframkarbid-Schneidzähnen oder -glättzähnen eines Bohrbits oder -schneiders, und Halterungen für das lösbare Befestigen der Topfschleifscheiben an der Schleifmaschine, entsprechend dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 11. Ein Beispiel für derartige Vorrichtungen ergibt sich aus der WO 93/25346 A.
In Bohrvorgängen flachen sich die Schneidzähne (Glättzähne) auf den Bohrbits oder - schneidelementen während des fortgesetzten Betriebes ab bzw. nutzen sich ab. Eine regelmäßige Wartung der Bohrbits oder -schneidelemente durch erneutes Schleifen (Schärfen) der Glättzähne, um sie wieder auf ihr ursprüngliches Profil zurückzuführen, erhöht die Lebensdauer des Bits/Schneidelementes, beschleunigt die Bohrvorgänge und reduziert die Bohrkosten. Ein erneutes Schleifen soll vorgenommen werden, wenn die Abnutzung der Gleitzähne optimal um ein Drittel bis maximal die Hälfte des Zahndurchmessers erreicht hat.
Es sind unterschiedliche hand- oder halbautomatisch arbeitende Schleifmaschinen zum Schleifen von Glättzahn-Bits/Schneidelementen bekannt (siehe beispielsweise US Patent 51 93 312 sowie 50 70 654). Bei einer herkömmlichen Art von Schleifmaschine wird eine Topfschleifscheibe mit dem gewünschten Profil mit hoher Geschwindigkeit in Drehung versetzt, um den Karbid-Glättzahn und die Stirnseite des Bits/ Schneidelementes zu schleifen, der die Basis des Glättzahnes umgibt, um den Zahn im wesentlichen auf sein ursprüngliches Profil für einen effektiven Bohrvorgang zurückzuführen.
Die Topfschleifscheiben bestehen in herkömmlicher Weise aus einem zylindrischen Körper mit Deck- und Bodenflächen. Die Boden- oder Arbeitsfläche besteht aus einer Diamant/Metall-Matrix mit einer zentrisch angeordneten konvexen Ausnehmung, die das gewünschte Profil für den zu schleifenden Glättzahn hat. Ein abgeschrägter Rand um die Aussparung herum entfernt Stahl von der Stirnseite des Bits um die Basis des Zahnes herum. Ein aufrechter, hohler Schaft steht von der Oberseite aus vor.
Wasser und/oder Luft wird durch den hohlen Schaft und einen zentrisch ausgebildeten Durchflusskanal in den zylindrischen Körper der Topfschleifscheibe eingeführt. Ein Schlitz oder ein Spülkanal in der Schleiffläche trägt dazu bei, das Wasser bzw. die Luft über die zu schleifende Zahnfläche zu verteilen. Wasser bzw. Luft spült die Oberfläche des Zahnes während des Schleifens. Es besteht eine Tendenz, dass auf dem Zahn in der Nähe des Wasser/Luft-Auslasses sich eine Warze ausbildet, da an dieser Stelle keine Schleiffläche in Kontakt mit dem Zahn vorhanden ist.
Die Topfschleifscheiben werden in herkömmlicher Weise durch bearbeiten eines Rohlings mit dem aufrechten hohlen Schaft bearbeitet, der von seiner Oberseite vorsteht. Der Rohling wird dann in eine Form gepresst, die ein heißes Diamant/Metall-Gemisch enthält. Die Bodenfläche des Rohlings wird erhitzt und eine Verbindung mit der Diamanet/Metall-Matrix hergestellt. Alternativ kann die Diamant/Metall-Matrix in den Schleifvorgang einbezogen und dann entweder durch einen Schrumpfsitz und/oder eine Klebstoff oder Lötmittelverbindung mit einem Rohling verbunden werden.
Die Topfschleifscheiben wurden bisher regelmäßig in der Schleifmaschine belassen, indem der Schaft in ein Spannfutter zum lösbaren Befestigen von Werkzeugen eingesetzt wurde. Spezialwerkzeuge, wie z. B. Spannschlüssel, Muttern und Klemmhülsen waren erforderlich, um die Topfschleifscheibe in das Spannfutter einzusetzen, festzuhalten und wieder zu entfernen.
Um die Notwendigkeit des Einsatzes von Spannschlüsseln und dergl. zu vermeiden, wurde kürzlich der Einsatz eines Antriebs an der Schulter der Topfschleifscheiben vorgeschlagen. Dabei wirkt eine diametral verlaufende Aussparung am freien Ende einer hohlen Antriebswelle der Schleifmaschine mit einer Schulter oder einer Nockenvorrichtung an der benachbarten Oberseite der Topfschleifscheibe zusammen. Der Schaft der Topfschleifscheibe wird in die hohle Antriebswelle eingesetzt und kann dort durch einen oder mehrere O-Ringe festgelegt werden, die entweder in einer Nut in der Innenwand der Antriebswelle oder auf dem Schaft der Topfschleifscheibe ausgebildet sind. Hierzu wird z. B. auf das schwedische Patent B 460 584 und die zugehörige US- Patentanmeldung SN 08/305 176 verwiesen.
Ein weiterer Vorschlag, die Verwendung von Spannschlüsseln und dergl. vermeiden zu können, ergibt sich aus WO 93/25346. Diese Druckschrift zeigt die Verwendung einer federvorgespannten Kompressions-Buchse, um die Topfschleifscheibe festzuhalten. Eine Ringnut auf der Welle der Topfschleifscheibe und in Löchern der Wand der Steckhülse angeordnete Kugelnhalten die Topfschleifscheibe in ihrer Position.
Unabhängig davon, ob die Topfschleifscheibe in einem Spannfutter gehalten oder ein Schulterantrieb verwendet wird, ist die Topfschleifscheibe mit der Schleifmaschine fest verbunden und Vibrationen, die während der Schleifvorgänge entstehen, werden direkt auf die Schleifmaschine übertragen. Derartige ausgeprägte Vibrationen können zu folgenden Problemen führen:
a) Hohe Geräuschpegel während des Schleifvorganges,
b) ermüdende Schläge auf Hände und Arme der Bedienungspersonen, wenn eine mechanische Schleifvorrichtung verwendet wird,
c) ungleichmäßige Schleifqualität, geringere Genauigkeit des Tahnprofils und Schleifspuren,
d) beschleunigte Abnutzung an Spannfutter und Schleifmaschinenteilen.
In der US-Anmeldung SN 08/305 176 ist ein Dämpfungselement in den Kanal der hohlen Antriebswelle in der Nähe des Schaftes der Topfschleifscheibe eingesetzt, um Vibrationen vermeiden zu helfen.

Kurzbeschreibung der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Topfschleifscheibe vorzuschlagen, die rasch und in einfacher Weise mit der Schleifeinrichtung verbunden und wieder entfernt werden kann.
Weiter ist Aufgabe der Erfindung, die Herstellkosten von Topfschleifscheiben zu verringern.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Notwendigkeit zu eliminieren, einen Spülkanal in der Schleifoberfläche der Topfschleifscheiben auszubilden.
Eine andere Aufgabe der Erfindung ist, eine Haltevorrichtung vorzusehen, um die Topfschleifscheiben nach der Erfindung festzulegen, mit der die Vibrationen auf ein Minimum reduziert werden.
Schließlich ist Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Schleifqualität, eine erhöhte Genauigkeit für das Zahnprofil und ein besseres Finish ohne Schleifspuren zu erzielen.
Gemäß der Erfindung wird dies mit einer Topfschleifscheibe nach Anspruch 1 und einer Haltevorrichtung nach Anspruch 11 erreicht.
Weitere und zusätzliche Merkmale ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird nachstehend eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand eines detailliert beschriebenen Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 in Seitenansicht und teilweise im Schnitt eine Schleifmaschine mit einem einzigen Luftmotor, dessen Rotor erweitert ist, dass er ein Antriebsbauteil zum Aufnehmen einer Topfschleifscheibe bildet,
Fig. 2 eine Ansicht des Antriebsbauteils nach Fig. 1 von unten,
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einer Topfschleifscheibe, die von dem Antriebsbauteil nach Fig. 1 angetrieben wird, in vergrößertem Maßstab,
Fig. 4 eine Bodenansicht der Topfschleifscheibe nach Fig. 3,
Fig. 5 eine Schnittansicht der Topfschleifscheibe nach Fig. 4 längs der Linie 5-5,
Fig. 6 eine Ansicht der Topfschleifscheibe nach Fig. 3 von oben,
Fig. 7 in vergrößertem Maßstab eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform einer Topfschleifscheibe zum Schleifen von kleinen Glättzahn-Bits,
Fig. 8 eine Ansicht der Topfschleifscheibe nach Fig. 7 von unten,
Fig. 9 eine Schnittansicht einer anderen Ausführungsform einer Haltevorrichtung in vergrößertem Maßstab,
Fig. 10 eine Ansicht der Haltevorrichtung nach Fig. 9 von unten,
Fig. 11 eine Schnittansicht einer abgeänderten Ausführungsform einer Haltevorrichtung in vergrößertem Maßstab,
Fig. 12 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht des Endes der Abgabe- Antriebswelle einer Schleifmaschine mit einem einzelnen Luftmotor, der so erweitert ist, dass er ein alternatives Antriebsbauteil zum Aufnehmen einer Topfschleifscheibe bildet,
Fig. 13 eine Schnittansicht einer Topfschleifscheibe, die von dem Antriebsbauteil nach Fig. 12 angetrieben wird,
Fig. 14 eine Seitenansicht eines alternativen Antriebsbauteils zum Aufnehmen einer Topfschleifscheibe nach den Fig. 13 und 15 im Schnitt, und
Fig. 15 eine Schnittansicht einer Topfschleifscheibe nach Fig. 13 mit einer abgeänderten Ausbildung für die Wasserauslässe, die für Topfschleifscheiben mit großem Durchmesser bestimmt sind.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

In den Fig. 1-6 ist eine Schleifmaschine 10 dargestellt, die ein Motorgehäuse 12 aufweist, das ein in geeigneter Weise gelagerter Drehmotor ist, beispielsweise ein pneumatisch angetriebener Motor 14, der mit komprimierter Luft aus einer entsprechenden Quelle (nicht dargestellt) gespeist wird. Der Motor kann hydraulisch, elektrisch oder dergl. betrieben werden. Die Dimensionen des Gehäuses 12 sind so gewählt, dass die Schleifmaschine einfach von Hand gehandhabt werden kann. Zu letzterem Zweck ist das Gehäuse mit Handgriffen 16 versehen, die an diametral gegenüberliegenden Stellen von dem Gehäuse nach außen stehen. Der Motor 14 treibt eine Abgabe-Antriebswelle 18 an. Mit der Abgabe-Antriebswelle 18 ist über eine herkömmliche Vorrichtung eine Haltevorrichtung 20 verbunden. Bei der dargestellten Ausführungsform in Fig. 1 ist die Haltevorrichtung eine integrale Verlängerung der Welle 18, die ein drehbares, längliches Antriebsbauteil 21 darstellt. Die Welle 18 und das Antriebsbauteil 21 sind mit einem koaxialen Durchgangskanal 22 versehen, der in der Längserstreckung des Antriebsbauteiles verläuft, und durch den Kühlmittel-Fluid an eine Topfschleifscheibe 30, die von ihm aufgenommen wird, herangeführt werden kann. Die Topfschleifscheibe ist in den Fig. 3-6 dargestellt und nachstehend im einzelnen beschrieben. Ein Endteil 24 des länglichen Antriebsbauteils 21, das vom freien Ende 26 ausgeht, ist so ausgebildet, dass es in einen entsprechend dimensionierten Hohlraum 37 in der Oberseite 33 der Topfschleifscheibe 30 eingepasst werden kann. Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, kann die äußere Wand 25 des länglichen Antriebsbauteils 21 im Endteil 24 in Antriebseingriff mit der Bohrung 38 gebracht werden, die zentrisch im Boden des Hohlraums 37 angeordnet ist. Bei der speziellen Ausführungsform ist die Außenwand 25 des Antriebsbauteils 21 in einen hexonalen Querschnitt bearbeitet und die Bohrung nach den Fig. 4 und 6 hat einen entsprechend dimensionierten zwölfeckigen Kreisquerschnitt. Diese Konstruktion ermöglicht, dass das freie Ende 26 des Antriebsbauteils 21 einfach in die Bohrung 38 eingesetzt werden kann, ohne dass eine spezielle Ausrichtung des Antriebsbauteils und der Topfschleifscheibe erforderlich ist. Die Topfschleifscheibe kann einfach auf das Antriebsbauteil 21 aufgedrückt und gedreht werden, bis das Ende 26 des Antriebsbauteils 21 in die Bohrung 38 eingedrückt wird. Wenn das Antriebsbautei) 21 in der Bohrung 38 positioniert ist, dreht das Ende 26 des Antriebsbauteils 21 die Topfschleifscheibe ohne Schlupf im Betrieb. Entsprechend sollen die Tiefe der Bohrung 38 und die Höhe der bearbeiteten Außenwand 25 ausreichend groß sein, um die Topfschleifscheibe ohne übermäßige Abnutzung anzutreiben. Ein Abstand von 4,5 mm bis 4,8 mm hat sich als ausreichend herausgestellt. Am Endteil 24 des Antriebsbauteils 21 sind Haltevorrichtungen vorgesehen, um die Topfschleifscheibe 30 lösbar so festzulegen, dass die Topfschleifscheibe 30 während des Betriebes nicht wegfliegen, trotzdem aber auf einfache Weise entfernt oder nach Gebrauch ausgewechselt werden kann. Bei der bevorzugten Ausführungsform weist die Haltevorrichtung eine oder mehrere Nuten 27 in der Außenwand des Endteiles 24 des Antriebsbauteils 21 auf. O-Ringe oder Expansions-Ringe 29 sind in die Nuten 27 eingesetzt. Wenn der Endteil 24 des Antriebsbauteils 21 in die Topfschleifscheibe 30 eingesetzt ist, kommen die O-Ringe oder Expansions-Ringe 29 in Eingriff mit der Seitenwand 39 des Hohlraumes 37, um die Topfschleifscheibe in ihrer Position zu halten.
Aus Gründen der höheren Sicherheit können Nuten in der Seitenwand 39 ausgebildet und so positioniert werden, dass die O-Ringe oder Expansions-Ringe von den Nuten aufgenommen werden, wenn der Endteil 24 des Antriebsbauteils 21 vollständig in den Hohlraum 37 eingesetzt ist. Es ist erwünscht, dass die Nuten in der Seitenwand 39 des Hohlraums 37 etwas größer sind als die Nut 27, wobei der O-Ring 29 seinen Sitz auf der Welle beibehält, wenn die Topfschleifscheibe abgenommen wird. Ist nur ein O- Ring 29 vorgesehen, besteht die Gefahr, dass die Topfschleifscheibe um die Kontaktstelle zwischen O-Ring 29 und die Seitenwand 39 des Hohlraumes 37 geschwenkt wird. Entsprechend sind in der bevorzugten Ausführungsform mindestens zwei O- Ringe 29 eingesetzt, um eine derartige Schwenkwirkung zu eliminieren und ein Vibrieren so weit wie möglich auszuschalten.
Um Vibrationen bei dem Betrieb der Topfschleifscheibe weiter zu eliminieren, kann ein Dämpfungselement entweder im Hohlraum 37 in der Topfschleifscheibe 30 oder am Endteil 24 des Antriebsbauteils 21 eingesetzt werden. Bei der bevorzugten Ausführungsform besteht das Dämpfungselement aus einer Gummi- oder Nylon-Beilage 41 um einen Teil der Außenwand 25 des Endteils 24 des Antriebsbauteils 21 herum. Diese Beilage 41 liegt gegen die Lippe 42 der Bohrung 38 in der Topfschleif-scheibe 30 an. Das Dämpfungselement kann aus Gummi oder anderem geeignetem elastomerem Material hergestellt sein. Ein zweites Dämpfungselement kann ebenfalls in den Boden der Bohrung 38 eingesetzt sein, so dass das freie Ende der Antriebswelle unter Kompression das zweite Dämpfungselement beaufschlagt. Wenn die Topfschleif-scheibe auf diese Weise befestigt ist, werden die Vibrationen, die in der Topfschleif-scheibe 30 während des Schleifvorganges erzeugt werden, im wesentlichen durch die Dämpfungselemente absorbiert und damit nicht auf die Handgriffe 16 übertragen, wodurch Ermüdungserscheinungen bei der die Maschine bedienenden Person verringert und die anderen Vorteile, die weiter oben beschrieben sind, erreicht werden. Zusätzlich hilft die zweite Beilage, zu verhindern, dass Kühlmittel aus dem Bereich um die Haltevorrichtung und die Topfschleifscheibe herausspritzt.
Die Öffnung 28 des Durchgangskanals 22 hat einen größeren Durchmesser als der Durchgangskanal, so dass Kühlmittel an die Durchgangskanäle 40 der Topfschleifscheibe herangeführt werden kann. Zusätzlich kann das Ende 26 des Antriebsbauteils 21 mit einem konvexen Profil versehen sein, um die Abgabe von Kühlmittel an die Durchflusskanäle 40 zu erleichtern.
Die Fig. 1 und 2 zeigen den Endteil 24 der Antriebswelle, die in einen hexagonalen Querschnitt bearbeitet ist; es kann jedoch auch eine beliebige andere Form des Querschnittes verwendet werden, die die Topfschleifscheibe antreibt. Alternativ kann das Endteil 24 mit Schraubgewinde versehen und in den Hohlraum 37 eingeschraubt werden.
Nach den Fig. 3-6 besteht die Topfschleifscheibe 30 aus einem unteren Schleifabschnitt 31 und einem oberen Körperabschnitt 32. Bei der bevorzugten Ausführungsform sind Schleifabschnitt 31 und Körperabschnitt 32 einteilig miteinander verbunden und bilden eine im wesentlichen zylindrische Topfschleifscheibe mit oberen und unteren Flächen 33 und 34. Der Schleifabschnitt 31 besteht aus einem Material, das in der Lage ist, Wolframkarbid-Zahnbits zu schleifen. Bei der bevorzugten Ausführungsform besteht der Schleifabschnitt aus einer Metall/Diamant-Matrix. Die Umfangskante 35 in der Bodenfläche 34 ist abgeschrägt, damit das Entfernen von Stahl von der Stirnfläche des Bits um die Basis des Glättzahnes während des Schleifens erleichtert wird. Eine zentral angeordnete konvexe Ausnehmung 36 ist in der Bodenfläche 34 ausgebildet, die das gewünschte Profil für den zu schleifenden Zahnhat. Der Körperabschnitt 32 besitzt einen zentral angeordneten Hohlraum 37, der in der Deckfläche 33 der Topfschleifscheibe ausgebildet ist. Dieser Hohlraum 37 ist so geformt und dimensioniert, dass die Topfschleifscheibe lösbar mit dem Antriebsbauteil 21 der Haltevorrichtung verbunden und während des Schleifvorganges gedreht werden kann. Eine Bohrung 38 ist im Boden des Hohlraumes 37 vorgesehen, in die das Ende 26 des Antriebsbauteils 21 eingesetzt werden soll. Die Bohrung 38 hat, wie weiter oben erwähnt, einen Querschnitt, der dem Querschnitt des Endes 26 des Antriebsbauteils 21 so angepasst ist, dass die Topfschleifscheibe während des Betriebes gedreht werden kann. Ein oder mehrere Durchflusskanäle 40 verbinden die Bodenfläche 43 der Bohrung 37 mit der Aussparung 36 in dem Schleifabschnitt, damit ein Kühlmittel, vorzugsweise Wasser, wahlweise mit dem Schneidöl oder einem Wasser/Luft-Nebel an die Oberfläche des Zahnes während des Schleifvorganges über Auslässe 44 herangeführt werden kann. Das Kühlmittel verhindert eine übermäßige Wärmeentwicklung beim Schleifen und spült die Oberfläche des Zahnes, damit das beim Schleifen entstehende Material entfernt wird. Bei bekannten Vorrichtungen, die nur einen einzigen, zentral angeordneten Wasserauslass, häufig in Verbindung mit einem Schlitz in der Schleiffläche, verwenden, besteht eine Tendenz, dass sich eine Warze an dem Zahn im Bereich des Wasserauslasses ausbildet, da an dieser Stelle keine Schleiffläche in Kontakt mit dem Zahn vorhanden ist. Bei der bevorzugten Ausführungsform nach den Fig. 3-6 sind drei Auslässe 44 dargestellt, die alle von der Mitte der Aussparung 36 versetzt angeordnet sind, um die Ausbildung derartiger Warzen zu vermeiden und trotzdem eine wirksame Spülung der Rückstände zu erzielen. Die Auslässe sind strategisch so angeordnet, dass sie ein dynamisches Ungleichgewicht, das durch eine größere Masse auf einer Seite der Topfschleifscheibe als auf der anderen vorhanden ist, vermeidet. Zusätzlich sind die Auslässe vorzugsweise außerhalb der Bereiche auf der Schleiffläche angeordnet, die der Abnutzung am stärksten ausgesetzt ist, damit die Zeitperiode, über die die Topfschleifscheibe eingesetzt werden kann, ein Maximum wird. Die Durchflusskanäle 40 verlaufen vorzugsweise parallel zur Längsachse der Topfschleifscheibe, so dass dann, wenn die Schleiffläche sich abnutzt, die Auslässe 44 in der gleichen Position verbleiben. Wenn die Durchflusskanäle geneigt sind, wandern die Auslässe näher an die Mitte der Schleiffläche, wenn die Schleiffläche sich abnutzt. Um Warzenbildungen zu vermeiden, können eine oder mehrere Auslässe vorzugsweise mittenversetzt vorgesehen werden.
Um das Antriebsbauteil 21 innerhalb des Hohlraumes 37 lösbar festzulegen, sind Haltevorrichtungen vorgesehen. Bei der bevorzugten Ausführungsform weist, wie am besten der Fig. 1 zu entnehmen ist, die Haltevorrichtung eine oder mehrere ringförmige Nuten 27 auf, die in der Außenwand 25 des Endteiles 24 des Antriebsbauteils 21 vorgesehen sind, und in denen ein O-Ring oder Expansions-Ring 29 eng passend aufgenommen ist. Die Topfschleifscheibe 30 ist auf dem Antriebsbauteil 21 so befestigbar, dass das Endteil 24 des Antriebsbauteils 21 in den Hohlraum 37 eingesetzt wird. Die Länge des Endteiles 24 und die Tiefe des Hohlraumes 37 sind so gewählt, dass dann, wenn die Topfschleifscheibe 30 vollständig auf der Haltevorrichtung befestigt ist, der in der Nut 27 aufgenommene O-Ring 29 durch die Seitenwand des Hohlraumes 37 in der vorbeschriebenen Weise beaufschlagt wird. Die Verwendung des O-Ringes 29 zur Festlegung der Topfschleifscheibe 30 an der Haltevorrichtung ermöglicht ein einfaches Befestigen und Entfernen der Topfschleifscheibe 30 von der Haltevorrichtung 20.
Die Topfschleifscheiben nach vorliegender Erfindung können im allgemeinen nach dem gleichen konventionellen Verfahren hergestellt werden, das zur Herstellung von Topfschleifscheiben verwendet wird: Zuerst wird durch Bearbeiten, Gießen, Schmie den, Herstellen mittels Pulvermetallurgie usw. ein Rohling für den Körperabschnitt erstellt. Der vollständige Rohling mit dem Hohlraum 37 in der oberen Fläche und der Bohrung 38 wird dann in eine Form gepresst, die ein heißes Diamant/Metall-Gemisch enthält. Die Bodenfläche des Rohlings wird erhitzt und mit der Diamant/Metall-Matrix verbunden. Es sind verschiedene Möglichkeiten des Erhitzens und Verbindens der Diamant/Metall-Matrix mit dem Rohling bekannt.
Andererseits kann die Diamant/Metall-Matrix im Schleifabschnitt ausgebildet und dann entweder mittels Schrumpfsitz und/oder mittels Klebern oder Lötmitteln an einem Rohling befestigt werden. Alternativ kann der Rohling in zwei Abschnitten ausgebildet werden, die durch Reibschweißen, Wärme und Druck, Induktionsschweißen oder dergl. miteinander verbunden werden. Dies kann insbesondere zweckmäßig sein, wenn der Hohlraum in der Topfschleifscheibe ein sich änderndes Profil hat. Eine weitere alternative Methode der Herstellung besteht darin, einen Rohling herzustellen und eine Verbindung durch Elektroplattieren oder dergl. einer oder mehrerer Diamantschichten auf der Schleiffläche auszubilden.
Die Fig. 7 und 8 zeigen eine Topfschleifscheibe 70 gemäß der Erfindung zum Schleifen von kleinen Zahn-Bits, die einen oberen Körperabschnitt 72 und einen unteren Schleifabschnitt 71 mit kleinerem Durchmesser haben. Bei kleineren Bits müssen die Zähne näher zueinander angeordnet sein und entsprechend muss zusätzlich der Durchmesser der Aussparung 76 im Schleifabschnitt 71 so reduziert werden, daß er dem Profil des zu schleifenden Zahnes angepasst ist; der Durchmesser des Schleifabschnittes 71 muss auch so reduziert werden, dass er zwischen benachbarte Zähne passt. Es ist jedoch erwünscht, eine konstante Größe für den Körperabschnitt 72 beizubehalten, und zwar aus folgenden Gründen:
(1) Der Durchmesser des Körperabschnittes muss groß genug sein, um das Antriebsbauteil der Haltevorrichtung aufzunehmen und
(2) der Hohlraum 77 in der oberen Fläche 73 der Topfschleifscheibe soll so groß wie möglich gewählt werden, damit das Antriebsbauteil einen guten Griff auf der Topfschleifscheibe erhält. Die Bodenfläche 74 des Schleifabschnittes 71 hat eine abge schrägte Kante 75 bzw. eine Fase, um das Entfernen von Stahl um die Basis des Zahnes herum zu erleichtern.
In den Fig. 9 und 10 ist eine alternative Ausführungsform einer Haltevorrichtung zur Verwendung in Verbindung mit einer Schleifmaschine dargestellt, die eine diametral verlaufende Aussparung am freien Ende einer hohlen Antriebswelle darstellt, welche mit einer Schulter oder einer Nockenvorrichtung an der benachbarten Oberseite der Topfschleifscheibe zusammenwirkt, wie in der schwedischen Patentschrift Nr. B 460 584 oder der US-Anmeldung 08/305 176 beschrieben. Durch Verwendung einer Haltevorrichtung 80 kann, wie in den Fig. 9 und 10 dargestellt, die Topfschleifscheibe nach der Erfindung verwendet werden, ohne dass es erforderlich ist, den Rotor auf der Schleifmaschine auszuwechseln. Die Haltevorrichtung 80 weist ein drehbares Antriebsbauteil 81 mit einem koaxialen Durchflusskanal 82 in seiner Längsrichtung auf. Ein Ende 86 des Antriebsbauteils ist so ausgebildet, dass es in den Hohlraum 37 auf der Oberseite der Topfschleifscheibe nach der Erfindung passt. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Wand 85 des Antriebsbauteils 21 in einen quadratischen Querschnitt bearbeitet, so dass sie in einen quadratischen Hohlraum in der Topfschleifscheibe passt. Wie in Verbindung mit Fig. 1 erläutert, sind jedoch auch andere Querschnittsformen möglich, um die erforderliche Drehung ohne Schlupf der Topfschleifscheibe zu erzielen, z. B. hexagonale, ovale, kreisförmige Gestalt mit abgeflachten entgegengesetzten Seiten oder mit Gewinde versehen. Ein Dämpfungselement, das aus einer elastischen Beilage 89 besteht, ist um das Antriebsbauteil herum in dem bearbeiteten Ende 84 angeordnet und liegt gegen die Schulter 87 an. Die Öffnung 88 des Durchflusskanals 82 ist so erweitert, dass Kühlmittel die Durchflusskanäle 40 in der Topfschleifscheibe erreichen kann. Ein hohler, vertikaler, aufrechter Schaft 83 ist zentrisch auf der Oberseite des Antriebsbauteils 81 angeordnet. Eine Nockenvorrichtung oder eine Schulter 91 ist an der Basis des Schaftes 83 vorgesehen und so dimensioniert, dass sie in Eingriff mit der diametral verlaufenden Aussparung am freien Ende einer hohlen Antriebswelle der Schleifmaschine kommen kann. Der hohle Schaft wird in den hohlen Antriebsschaft der Schleifmaschine eingesetzt und kann in seiner Position durch einen oder mehrere O-Ringe 60 gehalten werden, die in einer oder mehreren Nuten 61 auf dem Schaft der Topfschleifscheibe positioniert sind. Der O-Ring 60 kommt, wenn der Schaft 83 in die hohle Antriebswelle der Schleifmaschine eingesetzt ist, in Eingriff mit einer Nut oder einem Schlitz in der Innenwand der Antriebswelle, und ein Nocken oder eine Schulter 91 passt in die diametral verlaufende Aussparung am freien Ende einer hohlen Antriebswelle der Schleifmaschine. Das Antriebsbauteil 81 ist mit einer Vorrichtung zum Festhalten der Topfschleifscheibe ausgerüstet. Eine Umfangsnut 92 ist in der bearbeiteten Wandung 85 am Endteil 84 vorgesehen. Ein O- Ring 90 oder ein Expansions-Clip oder Federelement ist in die Nut 92 eingesetzt. Wenn das Antriebsbauteil 81 in den Hohlraum 37 der Topfschleifscheibe eingesetzt ist, kommt der O-Ring 90 in Eingriff mit der Seitenwand 39 des Hohlraumes 37. Wenn der Schaft 83 der Haltevorrichtung 80 in eine Spannvorrichtung am Ende der Antriebswelle eingesetzt werden soll, können alternativ der O-Ring 60 und die Schulter 91 entfallen.
In Fig. 11 ist eine andere alternative Ausführungsform einer Haltevorrichtung zur Verwendung in Verbindung mit einer Schleifmaschine dargestellt, die ein mit Schraubgewinde versehenes Ende an der Antriebswelle besitzt, mit dem eine Spannvorrichtung normalerweise verbunden ist, um die Topfschleifscheibe festzuhalten. Durch Verwendung einer Haltevorrichtung 100 nach Fig. 11 können die Topfschleifscheiben nach vorliegender Erfindung verwendet werden, ohne dass der Rotor auf der Schleifmaschine ausgewechselt werden muss. Die Haltevorrichtung weist ein drehbares Antriebsbauteil 101 mit einem koaxialen Durchströmkanal 102 in seiner Längsrichtung auf. Ein Ende 106 des Antriebsbauteils ist so ausgebildet, dass es in den Hohlraum 37 auf der Oberseite der Topfschleifscheibe passend einsetzbar ist. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Wand 105 des Antriebsbauteils 101 in einen quadratischen Querschnitt bearbeitet, so dass sie in einen quadratischen Hohlraum in der Topfschleifscheibe passt. Ein Dämpfungselement, das aus einer elastischen Beilage 109 besteht, ist um das Antriebsbauteil herum in dem bearbeiteten Ende angeordnet und liegt gegen eine Schulter 107 an. Die Öffnung 108 des Durchflusskanals 102 ist so erweitert, dass Kühlmittel die Durchströmkanäle 40 in der Topfschleifscheibe erreichen kann. Eine mit Gewinde versehene Bohrung 103 ist zentrisch auf der Oberseite des Antriebsbauteils 101 koaxial mit dem Durchströmkanal 102 angeordnet. Die Haltevorrichtung kann auf das Gewindeende einer hohlen Antriebswelle der Schleifscheibe aufgeschraubt werden. Das Antriebsbauteil 101 ist mit einer Vorrichtung zum Halten der Topfschleifscheibe ausgebildet, wie in Fig. 9 dargestellt. Eine Umfangsnut 112 ist in der bearbeiteten Wand 105 ausgebildet. Ein O-Ring 110 oder ein Expansions-Clip oder eine Federvorrichtung ist in die Nut 112 eingesetzt. Wenn das Endteil 106 in den Hohlraum 37 der Topfschleifscheibe eingesetzt ist, kommt der O-Ring 110 in Eingriff mit der Seitenwand 39 des Hohlraumes 37.
Die Fig. 12 und 13 zeigen eine alternative Ausführungsform für die Haltevorrichtung und die Topfschleifscheibe. Mit der Abgabe-Antriebswelle 18 einer Schleifmaschine ist eine Haltevorrichtung 120 mit herkömmlichen Mitteln verbunden. Bei der Ausführungsform nach Fig. 12 ist die Haltevorrichtung 120 eine integrale Verlängerung 18, die ein drehbares längliches Antriebsbauteil 121 darstellt. Die Welle 18 und das Antriebsbauteil 121 sind mit einem koaxialen Durchflusskanal 122 versehen, der in dessen Längsrichtung verläuft und durch den Kühlmittelfluid in eine darauf angeordnete Topfschleifscheibe 130 gerichtet werden kann, wobei die Topfschleifscheibe in Fig. 13 dargestellt und nachstehend näher beschrieben wird. Ein Endteil 124 des länglichen Antriebsbauteils 121 geht von dem freien Ende 126 aus und ist so ausgelegt, dass es in einem entsprechend dimensionierten zentrisch angeordneten Hohlraum 137 in der Oberseite 133 der Topfschleifscheibe 130 im Pass-Sitz angeordnet ist. Wie in Fig. 12 gezeigt, weist das Endteil 124 des länglichen Antriebsbauteils 121 einen oberen Antriebsabschnitt 125 und einen unteren Stützabschnitt 127 auf. Der obere Antriebsabschnitt 125 ist so ausgelegt, dass er antriebsmäßig innerhalb des Oberteiles 138 des Hohlraumes 137 in Eingriff steht. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist der obere Antriebsabschnitt 125 des Antriebsbauteils 121 in einen hexagonalen Querschnitt bearbeitet und das Oberteil 138 des Hohlraumes 137 in der Topfschleifscheibe 130 hat eine entsprechend dimensionierte zwölfeckige kreisförmige Querschnittsform. Diese Konstruktion ermöglicht, dass der obere Antriebsabschnitt 125 des Antriebsbauteils 121 auf einfache Weise in das Oberteil 138 des Hohlraumes 137 eingesetzt werden kann, ohne dass eine spezielle Ausrichtung des Antriebsbauteils und der Topfschleif scheibe erforderlich ist. Die Topfschleifscheibe kann einfach auf das Antriebsbauteil 121 aufgedrückt und solange gedreht werden, bis der obere Antriebsabschnitt 125 in das obere Teil 138 des Hohlraumes 137 eingedrückt wird. Bei einer derartigen Positionierung versetzt der obere Antriebsabschnitt 125 die Topfschleifscheibe in Drehung, ohne dass im Betrieb ein Schlupf auftritt. Entsprechend soll die Tiefe des Oberteiles 138 des Hohlraumes 137 und die Höhe der bearbeiteten Außenwand des oberen Antriebsabschnittes 125 ausreichend groß sein, um die Topfschleifscheibe ohne übermäßige Abnutzung anzutreiben. Ein Abstand von ca. 4,5 mm - 4,8 mm hat sich als ausreichend erwiesen.
Um eine bessere Abstützung für die Topfschleifscheibe und eine möglichst geringe, durch Vibrationen erzeugte axiale Seitenbelastung auf die Topfschleifscheibe zu erzielen, ist der untere Stützabschnitt 127 des Antriebsbauteils 121 so ausgelegt, dass er im Pass-Sitz in den Bodenteil 139 des Hohlraums 137 in der Topfschleifscheibe 130 passt. Bei der bevorzugten Ausführungsform sind sowohl der untere Stützabschnitt 127 als auch der untere Teil 139 des Hohlraums 137 mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildet, der etwas kleiner im Durchmesser als der des Antriebsabschnitts 125 ist. Eine Haltevorrichtung ist auf dem unteren Stützabschnitt 127 des Antriebsbauteils 121 vorgesehen, um die Topfschleifscheibe 130 lösbar so festzulegen, dass die Topfschleifscheibe 130 während des Betriebes nicht wegfliegt, sondern auf einfache Weise entfernt oder nach der Benutzung ausgewechselt werden kann. Bei der bevorzugten Ausführungsform weist die Haltevorrichtung ein oder mehrere Nuten 140 in der Außenwand des unteren Stützabschnittes 127 des Antriebsbauteils 121 auf. O-Ringe oder Expansions- Ringe 141 sind in die Nuten 140 eingesetzt. Wenn der untere Stützabschnitt 127 des Antriebsbauteils 121 in die Topfschleifscheibe 130 eingesetzt wird, kommen die O- Ringe oder Expansions-Ringe 141 in Eingriff mit der Seitenwand 142 des Bodenteils 139 des Hohlraums 137, so dass die Topfschleifscheibe in ihrer Position gehalten wird. Zur Erhöhung der Sicherheit können Nuten in der Seitenwand 142 ausgebildet und so positioniert sein, dass die O-Ringe oder Expansions-Ringe 141 in Eingriff mit den Nuten stehen, wenn der untere Stützabschnitt 127 des Antriebsbauteils 121 vollständig in den Hohlraum 137 eingesetzt ist. Es ist wünschenswert, dass die Nuten in der Seiten Wand 142 des Hohlraumes 137 etwas größer als die Nut 140 an dem unteren Stützabschnitt 127 des Antriebsbauteils 121 ist, wobei der O-Ring 141 seinen Sitz auf dem Stützbauteil beibehält, wenn die Topfschleifscheibe gelöst wird. Wenn nur ein O-Ring 141 verwendet wird, kann für die Topfschleifscheibe die Gefahr bestehen, dass sie um die Kontaktstelle zwischen dem O-Ring 141 und der Seitenwand 142 des Hohlraumes 137 schwenkt. Entsprechend werden in der bevorzugten Ausführungsform mindestens zwei O-Ringe 140 verwendet, um die Schwenkwirkung zu eliminieren und Vibrationen so gering wie möglich zu halten.
Um eine Eliminierung von Vibrationen im Betrieb der Topfschleifscheibe zu unterstützen, kann ein Dämpfungselement entweder in den Hohlraum 137 in der Topfschleifscheibe 130 oder am Endteil 124 des Antriebsbauteils 121 vorgesehen werden. Bei der bevorzugten Ausführungsform besteht das Dämpfungselement aus einer Gummi- oder Nylon-Beilage 143 um die Oberseite des oberen Antriebsabschnittes 125 des Endteiles 124 des Antriebsbauteils 121 herum. Diese Beilage 143 liegt gegen die Lippe 144 des oberen Teils 138 des Hohlraums 137 in der Topfschleifscheibe 130 an. Das Dämpfungselement kann aus Gummi oder anderem geeignetem elastomerem Material hergestellt sein. Ein zweites Dämpfungselement kann ferner in den Bodenteil 139 des Hohlraums 137 so eingesetzt werden, dass das freie Ende 126 des Antriebsbauteils 121 unter Druck in Eingriff mit dem zweiten Dämpfungselement kommt. Ist die Topfschleifscheibe in dieser Weise befestigt, werden die Vibrationen, die in der Topfschleifscheibe 130 während des Schleifvorganges erzeugt werden, im wesentlichen durch die Dämpfungselemente absorbiert und somit nicht auf die Handgriffe 16 übertragen, wodurch Ermüdungserscheinungen des die Maschine Bedienenden reduziert und die anderen vorbeschriebenen Vorteile erzielt werden. Zusätzlich trägt die zweite Beilage dazu bei, dass Kühlmittel daran gehindert wird, um die Haltevorrichtung und die Topfschleifscheibe herum verspritzt zu werden.
Die Öffnung 145 des Durchströmkanals 122 hat einen größeren Durchmesser als der Durchströmkanal, so dass Kühlmittel an die Durchströmkanäle 146 der Topfschleifscheibe herangebracht werden kann. Zusätzlich kann das freie Ende 126 des Antriebs bauteils 121 mit einem konvexen Profil versehen werden, um die Abgabe von Kühlmittel an die Durchströmkanäle 146 zu erleichtern.
Fig. 12 zeigt den Antriebsabschnitt 125 des Endteils 124 des Antriebsbauteils 121, der in einem hexagonalen Querschnitt bearbeitet ist; es kann jedoch jede andere geeignete Form verwendet werden, die die Topfschleifscheibe antreiben kann. Alternativ kann der Antriebsabschnitt 125 mit Schraubgewinde versehen sein, damit er in den Hohlraum 137 eingeschraubt werden kann.
Nach Fig. 13 besteht die Topfschleifscheibe 130 aus einem unteren Schleifabschnitt 131 und einem oberen Körperabschnitt 132. Bei der bevorzugten Ausführungsform sind der Schleifabschnitt 131 und der Körperabschnitt 132 integral miteinander verbunden und bilden eine im wesentlichen zylindrische Topfschleifscheibe mit oberen und unteren Flächen 133 und 134. Der Schleifabschnitt 131 ist aus einem Material hergestellt, das in der Lage ist, die Zahn-Bits aus Wolframkarbid zu schleifen. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist der Schleifabschnitt aus einer Metall/ Diamant-Matrix hergestellt. Die Umfangskante 135 in der Unterseite 134 ist abgeschrägt, um das Entfernen von Stahl aus der Stirnseite des Bits um die Basis des Zahnes herum während des Schleifens zu entfernen. Eine zentral angeordnete konvexe Aussparung 136 ist in der Bodenfläche 134 ausgebildet, die das gewünschte Profil für den zu schleifenden Zahn hat. Der Körperabschnitt 132 hat einen zentral angeordneten Hohlraum 137, der in der Oberseite 133 der Topfschleifscheibe ausgebildet ist. Dieser Hohlraum 137 ist so geformt und dimensioniert, dass er ermöglicht, dass die Topfschleifscheibe lösbar mit dem Antriebsbauteil 121 der Haltevorrichtung verbindbar ist und während des Schleifvorganges gedreht werden kann. Der Hohlraum 137 hat, wie oben erwähnt, eine Querschnittsform, die in Verbindung mit dem Querschnitt des Endteiles 124 des Antriebsbauteils 121 in der Lage ist, die Topfschleifscheibe während des Betriebes zu drehen. Einer oder mehrere Durchflusskanäle 144 verbinden den Hohlraum 137 mit der Aussparung 136 im Schleifabschnitt, um zu ermöglichen, dass ein Kühlmittel, vorzugsweise Wasser, das wahlweise mit Schneidöl gemischt ist, oder ein Wasser/Luft- Nebel an die Oberfläche des Zahnes während des Schleifens über Auslässe 146 heran geführt wird. Das Kühlmittel verhindert eine übermäßige Wärmeerzeugung während des Schleifens und spült die Oberfläche des Zahnes, um das während des Schleifens gelöste Material zu entfernen. Bei bekannten Vorrichtungen, die nur einen einzelnen, zentral angeordneten Wasserauslass verwenden, häufig in Verbindung mit einem Schlitz in der Schleiffläche, besteht die Tendenz der Bildung einer Warze, die auf dem Zahn im Bereich des Wasserauslasses gebildet wird, da an dieser Stelle keine Schleiffläche in Kontakt mit dem Zahn vorhanden ist. Bei der bevorzugten Ausführungsform nach Fig. 13 sind zwei Auslässe 146 außermittig in bezug auf die Aussparung 136 angeordnet, um eine Warzenbildung zu verhindern und trotzdem ein wirksames Beseitigen des Kühlmittels zu erzielen. Die Auslässe sind strategisch so positioniert, dass sie ein dynamisches Ungleichgewicht, das dadurch auftreten kann, dass auf einer Seite der Topfschleifscheibe eine größere Masse als an der anderen vorhanden ist. Zusätzlich sind die Auslässe vorzugsweise außerhalb der Bereiche auf der Schneidfläche angeordnet, die der stärksten Abnutzung ausgesetzt sind, um die Zeitperiode, die die Topfschleifscheibe verwendet werden kann, so groß wie möglich zu machen. Wie bereits beschrieben, sind die Durchströmkanäle 144 vorzugsweise parallel zu der Längsachse der Topfschleifscheibe angeordnet, um die Position von Auslässen 146 aufrecht zu erhalten, wenn die Schleiffläche auf der Aussparung 136 abgenutzt ist. Es können mehr oder weniger Auslässe vorgesehen sein, die vorzugsweise außermittig positioniert werden, um eine Warzenbildung zu verhindern. Bei Topfschleifscheiben mit größerem Durchmesser kann es erforderlich werden, Auslässe 146 zu verwenden, die an einer Stelle positioniert sind, die breiter ist als der Durchmesser des Bodenteils 139 des Hohlraumes 137. In diesem Fall kann es, wie in Fig. 15 dargestellt, erforderlich sein, eine in Umfangsrichtung verlaufende Aussparung 150 im Boden der Seitenwand 142 des Hohlraumes 137 vorzusehen, so dass das Kühlmittel an die Durchströmkanäle 146 gebracht werden kann. Bei dieser Anordnung sind die Durchströmkanäle 146 nach oben und unten geradlinig ausgebildet, und die Auslässe 147 verbleiben auf der gleichen Stelle der Schleiffläche, wenn die Topfschleifscheibe abgenutzt wird.
Fig. 14 zeigt eine andere Ausführungsform der Haltevorrichtung nach vorliegender Erfindung zur Verwendung in Verbindung mit der Topfschleifscheibe nach Fig. 13. Die Abgabe-Antriebswelle 18 weist einen koaxialen Kanal 222 auf, der sich von seinem freien Ende 226 aus erstreckt und mit dem Durchströmkanal 122 verbunden ist. Eine Haltevorrichtung 220 besteht aus einer Spindel 221, die so dimensioniert ist, dass sie in den Kanal 222 passt, einem oberen Antriebsabschnitt 225 und einem unteren Stützabschnitt 227. Eine Hülse 228 ist in den Kanal 222 eingesetzt. Die Spindel 221 wird dann in den Kanal 222 gedrückt. Die Hülse 228 besteht aus vulkanisiertem Gummi, elastomerem Material oder dergl. und trägt dazu bei, Vibrationen und eine Abnutzung an den Lagerstellen der Schleifmaschine zu reduzieren. Die Dicke und Härte der Hülse 228 bestimmt, um wieviel die Vibrationen reduziert werden können. Wenn die Spindel 221 in die Hülse 228 eingesetzt wird, ist nicht beabsichtigt, sie wieder zu entfernen, sondern die permanente Verbindung aufrecht zu erhalten. Wenn jedoch der Antriebsabschnitt 225 abgenutzt ist, oder es auf andere Weise erwünscht ist, die Haltevorrichtung 220 von der Abgabewelle zu entfernen, kann die Hülse entfernt werden. Der obere Antriebsabschnitt 225 ist in der Lage, einen Antriebseingriff innerhalb des oberen Teils 138 des Hohlraums 137 der Topfschleifscheibe 130 zu bewirken. Wie in Fig. 12 dargestellt, hat der obere Antriebsabschnitt vorzugsweise einen hexagonalen Querschnitt. Ein koaxialer Durchflusspfad 229 erstreckt sich durch die Länge der Haltevorrichtung 220, durch die das Kühlmittelfluidum an die Topfschleifscheibe geführt werden kann. Der untere Stützabschnitt 227 ist am freien Ende 230 mit einem lösbaren Endteil 231 befestigt, der in das freie Ende 230 eingeschraubt ist. Ein innerer, hexagonaler Sockel 232 ermöglicht, dass der Endteil 231 im freien Ende 230 des unteren Stützabschnittes 227 festgezogen werden kann. Auf dem unteren Stützabschnitt 227 ist eine Haltevorrichtung vorgesehen, um die Topfschleifscheibe 130 lösbar so festzulegen, dass die Topfschleifscheibe 130 während des Betriebes nicht wegfliegen kann, jedoch auf einfache Weise entfernt oder nach der Benutzung ausgewechselt werden kann. Bei der bevorzugten Ausführungsform weist die Haltevorrichtung ein oder mehrere Nuten 240 in der Außenwand des unteren Stützabschnittes 227 auf. O-Ringe oder Expansions-Ringe 241 werden in die Nuten 240 eingesetzt. Wenn der untere Stützabschnitt 227 in die Topfschleifscheibe 130 eingesetzt wird, kommen die O-Ringe oder Expansions-Ringe 241 in Eingriff mit der Seitenwand 142 des unteren Teils 139 des Hohlraumes 137, und halten die Topfschleifscheibe in ihrer Position. Unmittelbar un terhalb der Gewinde 233 auf dem Endteil 231 ist der Endteil durch eine Lippe 234 so angepasst, dass dann, wenn er mit dem unteren Stützabschnitt 237 befestigt wird, eine Umfangsnut ähnlich der Nut 240 ausgebildet wird, um einen O-Ring festzulegen. Bei manuell betriebenen Maschinen ist das Ende des Antriebsbauteils der Teil, der am ehesten beschädigt wird. Wird der Endteil 231 lösbar ausgeführt, entfällt damit die Notwendigkeit, die gesamte Abgabewelle zu ersetzen, wenn das Ende beschädigt wird. Der hexagonale Sockel 232 im Endteil 231 steht mit dem Durchströmkanal 229 in Verbindung und ermöglicht, dass Kühlmittel an die Topfschleifscheibe herangeführt wird. Alternativ kann das Endteil für Topfschleifscheiben mit größerem Durchmesser, wie in Fig. 15 gezeigt, mit seitlichen Abgabeöffnungen 235 versehen werden, die es gestatten, Kühlmittel an die Aussparung 150 in der Topfschleifscheibe zur Verfügung zu stellen. Die Aussparung 150 ermöglicht, dass Kühlmittel an die Durchströmkanäle 146 geführt wird, die für Topfschleifscheiben mit größerem Durchmesser zweckmäßigerweise mittenversetzt und breiter als der Durchmesser des Hohlraumes 127 ausgeführt werden. Der Endteil 231 kann aus Metall oder alternativ aus einem Kunststoff ausreichender Härte hergestellt sein, damit er den beim Schleifen auftretenden hohen Beanspruchungen widersteht, wird aber auch als Vibrations-Dämpfungselement und/oder Beilage wirken, um zu verhindern, dass Kühlmittel um die Haltevorrichtung herum abgesprüht wird.
Die vorbeschriebene Vorrichtung kann durch Zusätze und Modifikationen abgewandelt werden. Beispielsweise kann die Haltevorrichtung 20, die eine integrale Verlängerung der Abgabe-Antriebswelle 18 ist, auch aus einem getrennten Bestandteil bestehen, der mit dem Ende der Abgabe-Antriebswelle 18 durch Gewinde, Spannvorrichtungen und dergl. verbunden werden kann. Zusätzlich können zwei oder mehr O-Ringe an dem Antriebsbauteil 21 befestigt sein, die in Eingriff mit damit zusammenwirkenden Aussparungen kommen, die in der Seitenwand des Hohlraumes 37 in der Topfschleifscheibe ausgebildet sind, um die Topfschleifscheibe mit der Schleifmaschine sicherer und stabiler zu verbinden. Anstatt einen O-Ring oder einen Expansions-Ring zu verwenden, kann die Haltevorrichtung auch aus einer oder mehreren Stahlwülsten bestehen, die in einem Schlitz oder in Schlitzen in der Wand 25 des Antriebsbauteils 21 federvorgespannt sind und die in der Lage sind, mit einem Schlitz in der Seitenwand 39 des Hohlraumes 37 in der Topfschleifscheibe zusammen zu wirken. Anstelle der elastischen Beilage 41 oder eines Dämpfungselementes oder zusätzlich dazu kann eine Spulenfeder verwendet werden. Die Wellenöffnung 22 kann auch so ausgebildet sein, dass Kühlluft zur Schleiffläche der Aussparung 36 geführt werden kann, um Wärme daraus abzuführen. Die Haltevorrichtung nach vorliegender Erfindung kann mit der handbetriebenen Schleifmaschine nach Fig. 1 oder mit einer halbautomatischen Schleifeinrichtung verwendet werden, wobei der Schleifkopf von einem Roboterarm oder einer entsprechenden Vorrichtung aufgenommen wird. Des weiteren kann das Prinzip der Verwendung einer Hülse zum Reduzieren von Vibrationen nach Fig. 14 in die Konstruktion der Haltevorrichtungen nach den anderen Figuren eingebaut werden.
Vorstehende Beschreibung, die sich auf die bevorzugte Ausführungsform bezieht, stellt nur ein Beispiel für die Erfindung dar.

Claims

1. Topfschleifscheibe (131) zum lösbaren Verbinden mit der Abgabe-Antriebswelle (121) einer Schleifmaschine (10) für Schleifzähne an Bohr Einsätzen oder Bohr- Fräsern, wobei die Topfschleifscheibe (131) obere und untere Flächen (133, 134) aufweist und aus einem unteren Schleifabschnitt (131) sowie einem oberen Körperabschnitt (132) besteht, der koaxial mit dem Schleifabschnitt (131) ausgebildet ist, um die Topfschleifscheibe mit einer zentrisch angeordneten Aussparung (136) zu versehen, die in der Bodenfläche (134) des Schleifabschnittes (131) geformt ist und das gewünschte Profil für den zu schleifenden Zahn hat, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Körperabschnitt (132) einen zentrisch angeordneten Hohlraum (137) aufweist, der in der Oberseite (133) der Topfschleifscheibe ausgebildet ist, dass der Hohlraum (137) einen Antriebsabschnitt und einen Stützabschnitt besitzt, wobei der Antriebsabschnitt so geformt und dimensioniert ist, dass er die Abgabe-Antriebswelle (121) der Schleifmaschine (10) in Antriebseingriff im Antriebsabschnitt des Hohlraumes (137) bringt, und eine Haltevorrichtung (140, 141) im Stützabschnitt zum lösbaren Verbinden der Topfschleifscheibe mit der Abgabe-Antriebswelle der Schleifmaschine vorgesehen ist.

2. Topfschleifscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (137) in der Oberseite der Topfschleifscheibe (130) einen oberen Antriebsabschnitt (138), der antreibend in Eingriff mit einem oberen Antriebsabschnitt (125) des Antriebsbauteils (121) der Schleifmaschine kommt, sowie einen Bodenstützabschnitt (139) zum Festlegen einer Aufnahmevorrichtung (140, 141), die auf dem unteren Stützabschnitt (127) des Antriebsbauteils (121) angeordnet ist, aufweist.

3. Topfschleifscheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Antriebsabschnitt (138) des Hohlraums (137) sechseckförmigen Querschnitt hat.

4. Topfschleifscheibe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Bodenstützabschnitt (139) des Hohlraums (137) einen kreisförmigen Querschnitt hat, der im Durchmesser etwas kleiner ist als der obere Antriebsabschnitt (138) des Hohlraums (137).

5. Topfschleifscheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Antriebsabschnitt (138) des Hohlraums (137) einen zwölfeckigen Kreisquerschnitt hat.

6. Topfschleifscheibe (30) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Endteil (25) der Schleifmaschine einen sechseckförmigen Querschnitt hat, und eine zwölfeckige kreisförmige Bohrung (38) zentrisch im Boden des Hohlraums (37) in dem Körperabschnitt (32) ausgebildet ist, wobei die Bohrung (38) und der Endteil (25) der Abgabe-Antriebswelle (21) so dimensioniert sind, dass die Antriebswelle in die Bohrung passt und antriebsmäßig in Eingriff mit der Topfschleifscheibe steht.

7. Topfschleifscheibe (130) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmevorrichtung einen oder mehrere O-Ringe (141) aufweist, die in Nuten (140) auf dem Endteil (124) des Antriebsbauteils (121) aufgenommen sind, und die in Eingriff mit der Seitenwand (142) des Stützabschnitts des Hohlraums (137) in der Oberseite (133) der Topfschleifscheibe gebracht werden können.

8. Topfschleifscheibe (130) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei O-Ringe in parallelen ringförmigen Nuten (140) des Antriebsbauteils (121) aufgenommen sind.

9. Topfschleifscheibe (130) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Durchflusskanäle (146) den Hohlraum (137) in der Oberseite (133) der Topfschleifscheibe mit der Aussparung (136) im Schleifabschnitt (131) verbinden, damit während des Schleifvorganges Kühlmittel an die Oberfläche des Schleifzahnes über einen oder mehrere Auslässe herangeführt werden kann.

10. Topfschleifscheibe (130) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslässe (147) für die Durchlasskanäle (146) so angeordnet sind, dass ein dynamisches Ungleichgewicht der Topfschleifscheibe vermieden wird.

11. Haltevorrichtung (120) zum lösbaren Verbinden der Topfschleifscheiben (130) nach Anspruch 1 mit einer motorgetriebenen Schleifmaschine (10) für das Schleifen von Schleifzahn-Einsätzen, wobei die Maschine eine Abgabewelle aufweist, und die Haltevorrichtung ein drehbares Antriebsbauteil (121) besitzt, dessen eines Ende mit der Abgabewelle der Schleifmaschine befestigt ist, dessen entgegengesetztes freies Ende (124) sich nach außen von der Schleifmaschine weg erstreckt, und in dem ein Durchströmkanal (122) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass

das freie Ende (124) des Antriebsbauteils (121) in dem zentrisch ausgebildeten Hohlraum (137) auf der Oberseite der Topfschleifscheibe (130) für einen Antriebseingriff der Topfschleifscheibe mit dem freien Ende des Antriebsbauteiles ausgebildet ist, und

eine Aufnahmevorrichtung (140, 141) für einen Arbeitseingriff zwischen dem Antriebsbauteil (121) und dem Hohlraum (137) zum lösbaren Festlegen der Topfschleifscheibe an dem Antriebsbauteil vorgesehen ist.

12. Haltevorrichtung (120) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das drehbare Antriebsbauteil (121) aus einem oberen Antriebsabschnitt (125) für den Antriebseingriff mit dem oberen Teil (138) des Hohlraumes (137) in der Oberseite (133) der Topfschleifscheibe, sowie einem unteren Stützabschnitt (127) zum Einsetzen in den Bodenteil (139) des Hohlraums (137) besteht, wobei die Aufnahmevorrichtung (140), (141) für den Antriebseingriff zwischen dem Antriebsbauteil (121) und dem Hohlraum (137) zum lösbaren Festlegen der Topfschleifscheibe auf dem Antriebsbauteil an dem unteren Stützabschnitt (127) vorgesehen sind.

13. Haltevorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Antriebsabschnitt (125) des Dreh-Antriebsbauteils (121) in einen nicht kreisförmigen Querschnitt bearbeitet ist und gleitend, aber eng passend in den entsprechend dimensionierten und geformten Oberteil (138) des Hohlraumes (137) auf der Oberseite (133) der Topfschleifscheibe (130) einsetzbar ausgebildet ist.

14. Haltevorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Antriebsabschnitt (125) des Antriebsbauteils (121) auf einen hexagonalen Querschnitt bearbeitet ist.

15. Haltevorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsbauteil eine Verlängerung der Antriebswelle der Schleifmaschine ist.

16. Haltevorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie antriebsmäßig mit der Abgabe-Antriebswelle der Schleifmaschine über Verbindungsvorrichtung verbunden ist.

17. Haltevorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgabe- Antriebswelle (18) einen darin ausgebildeten Durchströmkanal (22) aufweist, der in Eingriff mit der Antriebsvorrichtung am Ende des Dreh-Antriebsbauteils (81) der Haltevorrichtung steht, die mit der Abgabe-Antriebswelle verbindbar ist, welche ihrerseits antriebsmäßig mit der Haltevorrichtung am freien Ende der Abgabe- Antriebswelle in Eingriff kommt, dass die Verbindungsvorrichtung einen vertikalen Schaft (83) aufweist, der mit dem Ende des Dreh-Antriebsbauteils (81) der Haltevorrichtung verbunden ist und mit der Abgabe-Antriebswelle befestigbar ist sowie sich von dort nach außen erstreckt, wobei der Schaft in dem Durchströmkanal in der Abgabe-Antriebswelle der Schleifmaschine aufgenommen wird, und daß eine elastische Vorrichtung (60) für den Eingriff zwischen dem Schaft und dem Durchströmkanal zum lösbaren Festlegen des Schaftes in dem Kanal der Abgabe- Antriebswelle aufgenommen wird.

18. Haltevorrichtung (100) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende des Antriebsbauteils (101) ein Schraubgewinde aufweist, das in einen entsprechenden, mit Schraubgewinde versehenen Hohlraum auf der Oberseite der Topfschleifscheibe passt.

19. Haltevorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgabe- Antriebswelle (18) der Schleifmaschine mit einem koaxialen Kanal (222) versehen ist, der von dem freien Ende (226) ausgeht, dass der obere Antriebsabschnitt (225) des Antriebsbauteils (224) der Haltevorrichtung (220) eine koaxiale Spindel (221) aufweist, die von dem oberen Antriebsabschnitt ausgeht und in den Kanal (222) in der Abgabe-Antriebswelle eingesetzt ist, und dass eine Vorrichtung vorgesehen ist, die die Spindel in dem Kanal festlegt.

20. Haltevorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zum Aufnehmen der Spindel (221) im Kanal (222) eine Hülse (228) ist, die in den Kanal eingesetzt ist und in die die Spindel eingesetzt ist.

21. Haltevorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (228) aus vulkanisiertem Gummi, elastomerem Material oder dergl. hergestellt ist.

22. Haltevorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Stützabschnitt (227) ein einrastendes Endteil (231) aufweist.