Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schleifscheibe zur Verwendung bei einer Schleifmaschine, wobei die Schleifscheibe ein internes Fluidzuführsystem zum Zuführen eines Kühlfluids oder eines Schneidfluids zu einer Arbeitsfläche der Schleifscheibe aufweist.

Im Stand der Technik werden Stirnfräser mit Hohlwellen zum spanenden Bearbeiten von Werkstücken verwendet. Die Verwendung dieser Stirnfräser macht eine Maschine mit einer hohlen, mit Kühlmittel gefüllten Spindel erforderlich, um ein Kühlmittel an die gewünschten Stellen zuzuführen. Die bei diesen Maschinen verwendeten Hohlspindeln sind sehr teuer.

Es besteht somit weiterhin ein Bedarf für eine Schleifmaschine, die ein System zum Zuführen eines Kühlmittels oder eines Schneidfluids zu der Grenzfläche zwischen der Schleifscheibe und dem Werkstück aufweist.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht somit in der Schaffung einer verbesserten Schleifscheibe zur Verwendung bei einer Schleifmaschine, die ein internes Fluidzuführsystem aufweist.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht zumindest bei bevorzugten Ausführungsformen in der Schaffung einer Schleifscheibe der genannten Art, die ein Fluidzuführsystem aufweist, das ein Kühlmittel oder ein Schneidfluid in effektiver Weise auf eine Arbeitsfläche der Schleifscheibe verteilt.

Die EP-A-826 461 offenbart eine Schleifscheibe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Schleifscheibe zur Verwendung bei einer Schleifmaschine geschaffen, wie diese im Anspruch 1 beansprucht ist.

Weitere Details der mit Öffnungen versehenen Schleifscheiben der vorliegenden Erfindung sowie weitere Ziele und Vorteile in Verbindung mit dieser sind in der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den Begleitzeichnungen dargestellt, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen.

Es zeigen:

1 eine Draufsicht auf eine Schleifmaschine mit gestapelten Schleifscheiben gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

2 eine Schnittdarstellung der gestapelten Schleifscheiben der 1;

3 eine Schnittdarstellung der inneren abgeschrägten ringförmigen Kanäle, die bei der gestapelten Schleifscheibe der 1 verwendet werden;

4 eine Perspektivansicht von einer der gestapelten Schleifscheiben der 1,

5 eine Darstellung eines alternativen Ausführungsbeispiels einer Schleifscheibe gemäß der vorliegenden Erfindung; und

6 eine Schnittdarstellung der Schleifscheibe der 4.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen veranschaulicht 1 eine Schleifmaschine 10, die einen Schleifscheibenstapel 12 aufweist, der auf einer von einem Motor angetriebenen Spindel 14 angebracht ist. Der Schleifscheibenstapel 12beinhaltet zwei Schleifscheiben 16 und 18, die durch eine Mehrzahl von Gewindebolzen oder Schrauben 20 miteinander verbunden sind. Jede der Schleifscheiben 16 und 18 besitzt eine jeweilige Arbeitsfläche 21 und 22, die mit einem Schleifmaterial beschichtet ist, bei dem es sich z.B. um kubische Bornitrid- oder Diamantpartikel handelt. Jede Schleifscheibe 16 und 18 besitzt eine zentrale Öffnung 19 zum Aufnehmen der Spindel 14.

Bisher war es schwierig, Kühlfluide oder Schneidfluide Flächenbereichen zuzuführen, an denen das zu schleifende Werkstück und die Schleifscheibe einander treffen. Die vorliegende Erfindung überwindet diese Schwierigkeit durch Integrieren eines internen Fluidzuführsystems 24 in die Schleifscheibe bzw. den Schleifscheibenstapel 12.

Das Fluidzuführsystem 24, wie es in den 2 bis 4 dargestellt ist, beinhaltet einen inneren ringförmigen Kanal 26 in jeder Schleifscheibe 16 und 18. Wie in 3 gezeigt ist, ist jeder Kanal 26 abgeschrägt ausgebildet, um die Zufuhr des Fluids zu erleichtern.

Einer der Kanäle 26 kommuniziert mit einer oder mehreren Fluideinlassöffnungen 28 in einer Oberfläche 30 von einer der Schleifscheiben 16 und 18 über eine oder mehrere innere Passagen 32. Wenn die Oberfläche 30 eine Mehrzahl von Einlassöffnungen 28 enthält, befinden sich die Einlassöffnungen 28 jeweils in der gleichen Distanz von dem Zentrum der Schleifscheibe 16 oder 18, wobei sie sich vorzugsweise in der Nähe des Rands 29 der Schleifscheibe befinden. Wie in 3 gezeigt ist, kann der Bereich des Schleifscheibenstapels 12 in der Nähe des Rands 29 abgeschrägt sein.

Jeder der Kanäle 26 kommuniziert ferner mit den Einlässen 34 einer Mehrzahl von Fluidpassagen 36, die durch spanende Bearbeitung in jeder der Schleifscheiben 16 und 18 gebildet sind. Jede der Fluidpassagen 36 endet in einem Fluidauslass 38 an einer der Arbeitsflächen 21 und 22.

Falls gewünscht, können die Fluidpassagen 36 clusterartig in Gruppen zu je drei angeordnet sein, wie dies in 4 gezeigt ist. Alternativ hierzu können auch mehr als drei Fluidpassagen 36 oder lediglich zwei Fluidpassagen 36 clusterartig zusammen vorgesehen sein. Darüber hinaus können auch einzelne Fluidpassagen 36 um den Umfang der Schleifscheibe 16 oder 18 herum vorgesehen sein. Die Fluidpassagen 36 können in Bezug auf eine zentrale Achse 40 des Schleifscheibenstapels 12 in einem Winkel angeordnet sein oder können parallel zu der zentralen Achse 40 des Schleifscheibenstapels 12 verlaufen. Die Orientierung der Passagen 36 hängt von der oder den Stellen ab, zu denen Fluid zugeführt werden muss, während ein bestimmtes Werkstück einem Schleifvorgang unterzogen wird.

Das Fluidzuführsystem 24 kann zum Zuführen eines Kühlfluids oder eines Schneidfluids zu den Arbeitsflächen 20 und 22 des Schleifscheibenstapels 12 verwendet werden. Im Betrieb wird das Kühlfluid oder Schneidfluid der oder den Einlassöffnungen 28 über einen Schlauch 42 mit einer Düse 48 zugeführt. Bei dem Schlauch 42 kann es sich um einen beliebigen geeigneten Schlauch handeln, wie dieser in der Technik bekannt ist. Wie in 2 gezeigt ist, ist die Düse 48 vorzugsweise in unmittelbarer Nähe zu der bzw. den Einlassöffnungen 28 angeordnet. Bei Rotationsbewegung des Schleifscheibenstapels 12 passieren der oder die Einlassöffnungen 28 die Düse 48, so dass das Fluid in die Öffnung(en) 28 einströmen kann. Zentrifugalkraft bewegt das Fluid durch das Zentrum des Schleifscheibenstapels 12 zu dem Ort, an dem es an der Kontaktstelle benötigt wird.

Falls gewünscht, kann für eine vertikal orientierte Schleifscheibe die Düse 48 entweder in unmittelbarer Nähe zu der oder den Einlassöffnungen 28 zum Einspritzen von Fluid in diese Einlassöffnungen 28 in der vorstehend beschriebenen Weise platziert werden, oder sie kann in Kontakt mit einer speziellen Einlassöffnung 28 platziert werden. Es kann jede beliebige geeignete, in der Technik bekannte Einrichtung dazu verwendet werden, die Düse 48 mit der Einlassöffnung 28 in Kontakt zu halten.

Im Betrieb wird Kühlfluid oder Schneidfluid über den flexiblen Schlauch 42, die Düse 48 sowie die Einlassöffnung(en) 28 in das Innere des Schleifscheibenstapels 12 eingeleitet. Während der Rotationsbewegung des Schleifscheibenstapels 12 während des Schneidvorgangs verursachen Turbinen-, Laufrad- und Zentrifugalkrafteffekte eine Druckbeaufschlagung des Fluids in jedem Kanal 26 sowie ein Verteilen von diesem über die Passage 36 zu schwer zu erreichenden Oberflächen, an denen das Werkstück (nicht gezeigt) und die Schleifscheibe 12 aufeinander treffen. Durch Verwendung eines extrem hohen Drucks an der Düse 48 kann der Hochdruckbereich, der normalerweise die Arbeitsflächen 20 und 22 umhüllt, bei der Rotationsbewegung des Schleifscheibenstapels 12 durchstoßen werden.

Wie in den 5 und 6 gezeigt ist, kann das Fluidzuführsystem der vorliegenden Erfindung auch in eine einzelne, nicht gestapelte Schleifscheibe 50 integriert werden. Wie bei dem Schleifscheibenstapel wiest auch die einzelne Schleifscheibe 50 eine zentrale Öffnung 19' zum Aufnehmen der Spindel 14 einer Schleifmaschine auf. Die einzelne Schleifscheibe 50 ist aus zwei Hälften 60 und 62 gebildet, die durch Gewindeschrauben oder Bolzen 64 miteinander verbunden sind.

Die einzelne Schleifscheibe 50 ist mit einer oder mehreren Fluideinlassöffnungen 28' in einer Oberfläche 30' versehen. Wenn mehrere Einlassöffnungen 28 vorhanden sind, sind diese wie im zuvor beschriebenen Fall wiederum in der gleichen Distanz von dem Zentrum der Schleifscheibe 50 angeordnet. Jede Einlassöffnung 28' kommuniziert mit einem abgeschrägten, inneren ringförmigen Kanal 26' über eine jeweilige Passage 32'. Der innere ringförmige Kanal 26' kommuniziert wiederum mit einer Mehrzahl von Passagen, die durch spanende Bearbeitung in die Schleifscheibenhälften 60 und 62 eingebracht sind. Jede der Passagen endet in einem Fluidauslass 38' an einer Arbeitsfläche 52 der Schleifscheibe 50. Wie zuvor, kann die Arbeitsfläche 52 der Schleifscheibe 50 mit einem Schleifmaterial, wie z.B. kubische Bornitrid- oder Diamantpartikel, beschichtet sein. Fluid wird über den Schlauch 42 und die Düse 48, die mit der oder den Einlassöffnungen 28' in Verbindung steht, während des Betriebs in die Schleifscheibe 50 eingebracht. Das Fluid wird dann durch die Zentrifugal-, Laufrad- und Turbinenkräfte, die während der Rotationsbewegung der Schleifscheibe 50 und der Fluidauslässe 38' erzeugt werden, zu Stellen zugeführt, an denen die Arbeitsfläche 52 und das Werkstück einander treffen.

Schleifscheiben mit dem internen Fluidzuführsystem gemäß der vorliegenden Erfindung sorgen für eine Reihe von Vorteilen. Diese beinhalten eine verbesserte Maschinenzykluszeit sowie eine verbesserte Schleifscheibenlebensdauer. Ferner tragen die Schleifscheiben der vorliegenden Erfindung zu einer Reduzierung der Kosten bei dem Herstellungsvorgang bei. Darüber hinaus sind die Schleifscheiben der vorliegenden Erfindung auch beim Zuführen von Fluiden zu Teilen mit schwieriger Geometrie und bei Montageeinschränkungen von Hilfe.