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Vorrichtung zur Prüfung technologischer Eigenschaften von flachen Schleifmitteln
Die Erfindung bettifft eine Vorrichtung zur Prüfung technologischer Eigenschaften von flachen Schleifmitteln, insbesondere von Schleifpapieren und Schleifleinen, in welcher das zu prüfende Schleifmittel auf einer in einer horizontalen Ebene beweglichen Aufspannunterlage befestigt ist und mit einer vertikal frei verschiebbaren Werkstoffprobe in Berührung steht, die an das Schleifmittel durch Eigengewicht und durch ein Zusatzgewicht angepresst wird.
Derartige Vorrichtungen sind schon bekannt. Die Werkstoffprobe wird in ihnen an das Schleifmittel durch Eigengewicht sowie durch ein Zusatzgewicht angepresst, wobei das Zusatzgewicht meistens indirekt über einen Hebel auf die Werkstoffprobe einwirkt.
Nachteilig ist es bei diesen bekannten Vorrichtungen, dass der Schleifdruck, mit dem die Werkstoffprobe an das Schleifmittel angepresst wird, während des Prüfvorganges nicht konstant bleibt. Falls nämlich eine länger dauernde Prüfung ausgeführt wird, kann die Gewichtsabnahme der Werkstoffprobe durch Abschleifen ein Ausmass erreichen, das in bestimmten Fällen nicht als vernachlässigbar angesehen werden kann, insbesondere, wenn der Anfangsschleifdruck verhältnismässig klein ist, z. B. von der Grössenordnung von 0, 1 kp/cm2. In bisher bekannten Vorrichtungen wird das Zusatzgewicht während des Prüfvorganges in keinerlei Weise ergänzt, so dass sich auch die Summe des Eigengewichtes der Werkstoffprobe und des Zusatzgewichtes vermindert und damit auch der Schleifdruck abnimmt.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Mangel durch einfache Mittel zu beseitigen. Erfindungsgemäss ist dies dadurch erreicht, dass in der Vorrichtung der eingangs erwähnten Art das Zusatzgewicht wenigstens zum Teil aus einem mit einer Flüssigkeit gefüllten, gemeinsam mit der Werkstoffprobe vertikal verschiebbaren Andrückbehälter besteht, der mit einem ebenfalls mit Flüssigkeit gefüllten, ortsfesten Nachfüllbehälter in freier Durchflussverbindung steht.
Wird in der erfindungsgemässen Prüfvorrichtung die Werkstoffprobe während des Prüfvorganges allmählich abgeschliffen, dann nimmt das obere Ende der Werkstoffprobe und mit ihm auch der Andrückbehälter eine niedrigere Stellung ein. Infolgedessen fliesst in den Andrückbehälter weitere Flüssigkeit aus dem Nachfüllbehälter ein und das Gewicht des Andrückbehälters mit der darin enthaltenen Flüssigkeit nimmt zu, wodurch die Gewichtsabnahme der Werkstoffprobe ausgeglichen wird. Bei geeigneter Wahl der Querschnitte des Andruck- un des Nachfüllbehälters kann daher der Schleifdruck konstant gehalten werden.
Besonders vorteilhaft ist die Verwendung der erfindungsgemässen Vorrichtung dann, wenn die Aufspannunterlage als rotierende Kreisscheibe ausgebildet ist und die vertikal verschiebbare Werkstoffprobe in einem horizontal schwenkbaren Tragarm gelagert ist. In diesem Fall kann die Werkstoffprobe mehr oder weniger nahe an den Drehpunkt des auf der Aufspannunterlage befestigten Schleifmittels gestellt werden, wodurch die Schleifgeschwindigkeit geändert wird, ohne dass dabei die Drehzahl des Antriebsmotors geändert werden müsste. Bei bisher bekannten Vorrichtungen, in denen das Zusatzgewicht über einen Hebel auf die Werkstoffprobe einwirkt, lässt sich eine horizontal schwenkbare Lagerung der Werkstoffprobe mit einfachen Mitteln nicht ausführen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind aus der nachstehenden Beschreibung ersichtlich
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und werden im folgenden an Hand der Zeichnungen erläutert. Dabei zeigen : Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung im Aufriss und teilweise im Schnitt und Fig. 2 dieselbe Vorrichtung in Draufsicht, bei abgenommenem Deckel der Schale. Alle Teile der Vorrichtung, die zum Verständnis der Vorrichtung nicht unbedingt erforderlich und an sich bekannt sind, wurden in den Zeichnungen weggelassen.
Die Vorrichtung besteht aus einem Gehäuse 1, in welchem ein Antriebsmotor 2 untergebracht ist. Auf der Welle 3 des Antriebsmotors 2 ist eine Aufspannunterlage 4 befestigt, die im dargestellten Ausführungsbeispiel als Kreisscheibe ausgebildet ist und vom Antriebsmotor 2 in Drehung versetzt wird. Auf der Aufspannunterlage 4 ist mit einem flachen Festklemmring 5 und mit Schrauben 6 das zu prüfende Schleifmittel 7 befestigt, z. B. ein kreisförmig ausgeschnittenes Stück Schleifpapier oder Schleifleinen oder eine flache Schleifscheibe. Mit dem zu prüfenden Schleifmittel 7 steht eine Werkstoffprobe 8 in Berührung. Bei der Drehbewegung der Aufspannunterlage 4 wird das Schleifmittel 7 in bezug auf die Werkstoffprobe 8 in Bewegung versetzt und die Werkstoffprobe 8 wird allmählich abgeschliffen.
Die stabförmige Werkstoffprobe 8 ist durch an sich bekannte, nicht dargestellte Mittel in einer Hülse 9 festgeklemmt, die ihrerseits in einem Tragarm 10 vertikal verschiebbar gelagert ist, so dass auch die Werkstoffprobe 8 vertikal frei verschiebbar ist. Der Tragarm 10 ist auf einer drehbaren Säule 11 befestigt, so dass er horizontal schwenkbar ist. Durch Schwenkung des Tragarmes 10 in Richtung des in Fig. 2 gezeichneten Pfeiles 12 nach Art eines Schallplattentonabnehmers kann der Berührungspunkt zwischen der Werkstoffprobe 8 und dem Schleifmittel 7 mehr oder weniger nahe an den Drehpunkt des Schleifmittels 7 gestellt werden, wodurch die Geschwindigkeit der Relativbewegung des Schleifmittels 7 in bezug auf die Werkstoffprobe 8 geändert wird, ohne dass dabei die Drehzahl des Antriebsmotors 2 geändert werden müsste.
In der eingestellten Lage kann der Tragarm 10 bzw. die Säule 11 durch nicht dargestellte Mittel festgeklemmt werden. Statt mit der Säule 11 fest verbunden zu sein, kann der Tragarm 10 auf der Säule 11 dreh-und festklemmbar angeordnet sein.
Auf dem oberen Ende der Hülse 9 ist erfindungsgemäss ein Andrückbehälter 13 befestigt, der durch einen biegsamen Schlauch 14 mit einem auf der Säule 11 befestigten Nachfüllbehälter 15 in Durchflussverbindung steht. Mit Rücksicht darauf, dass die Hülse 9 vertikal verschiebbar ist, ist auch der Andrückbehälter 13 vertikal verschiebbar. Der Nachfüllbehälter 15 bleibt dagegen während des Prüfvorganges in unveränderter Lage, obwohl er auf der Säule 11 höhenverstellbar und festklemmbar ausgebildet sein kann. Auf der Hülse 9 kann ausserdem ein ein-oder mehrteiliges Zusatzgewicht 16 abnehmbar angeordnet werden, um gegebenenfalls den Schleifdruck, mit dem die Werkstoffprobe 8 an dem zu prüfenden Schleifmittel 7 aufliegt, zu vergrössern.
Die Hülse 9 ist mit einer Skala 17 versehen, an welcher die Vertikalverschiebung der Hülse 9 und damit die Längenabnahme der Werkstoffprobe 8 abgelesen werden kann. Bei der Skala 17 können an sich bekannte Ablesemittel angeordnet werden.
Die drehbare Aufspannunterlage 4 ist in einer Schale 18 gelagert, die mit einem durchsichtigen, z. B. aus Plexiglas gefertigten Deckel 19 verschliessbar ist. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Prüfung unter Verwendung einer das Schleifmittel 7 und die Werkstoffprobe 8 anfeuchtenden Flüssigkeit ausgeführt wird. Die Schale 18 und der Deckel 19 verhindern dann das Ausschleudern der Flüssigkeitstropfen in die Umgebung. Im Deckel 19 ist eine Öffnung 20 für den Durchtritt des unteren Endes der Hülse 9 mit der Werkstoffprobe 8 vorgesehen. Schleifspäne oder Flüssigkeit können durch eine nicht dargestellte Absaugvorrichtung entfernt werden.
Die beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt :
Auf die Aufspannunterlage 4 wird das zu prüfende Schleifmittel 7 befestigt und in die Hülse 9 die Werkstoffprobe 8 eingesteckt und festgeklemmt. In den Nachfüllbehälter 15 wird eine geeignete Flüssigkeit, z. B. Wasser oder Quecksilber eingegossen, u. zw. bis zu einem bestimmten, dem erwünschten Schleifdruck entsprechenden, in Fig. 1 gestrichelt dargestellten Niveau 21. Die Flüssigkeit gelangt aus dem Nachfüllbehälter 15 durch den Schlauch 14 in den Andrückbehälter 13 und füllt diesen ebenfalls bis zum Niveau 21 auf. Beim Beginn des Prüfvorganges wird daher die Werkstoffprobe 8 an das Schleifmittel 7 durch eine Kraft angedrückt, die gleich der Summe der Gewichte der Werkstoffprobe 8, der Hülse 9, des Zusatzgewichtes 16 und des Andrückbehälters 13 sowie der darin enthaltenen Flüssigkeit ist.
Die Schale 18 wird dann mit dem Deckel 19 verschlossen und der Antriebsmotor 2 wird angelassen. Die Werkstoffprobe 8 wird beim Prüfvorgang allmählich abgeschliffen, wodurch der Andrückbehälter 13 um ein entsprechendes Mass gesenkt wird.
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Durch den Schlauch 14 fliesst daher in den Andruckbehälter 13 weitere Flüssigkeit allmählich nach, weil der Nachfüllbehälter 15 beim Prüfvorgang ortsfest bleibt. Das Gewicht der Füllung des Andrück- behälters 13 nimmt dadurch zu. Bei passender Wahl der Querschnitte des Andrückbehälters 13 und des Nachfüllbehälters 15 kann auf diese Weise die Abnahme des Gewichtes der allmählich abgeschlif- fenen Werkstoffprobe 8 selbsttätig ausgeglichen werden.
Zu diesem Zweck können für die Vorrich- tung mehrere auswechselbare Andrückbehälter 13 mit verschieden grossen Querschnitten vorgesehen werden. Üblicherweise werden jedoch bei derartigen Prüfungen Werkstoffproben gleicher Eigenschaften und gleicher Abmessungen verwendet, so dass die Vorrichtung für eine ganze Prüfserie nur einmal justiert zu werden braucht.
Die Abnahme des Schleifdruckes, die ohne den oben beschriebenen Flüssigkeitsausgleich entstehen würde, ist nicht geringfügig. Wird z. B. als Werkstoffprobe ein Eisenstab von 1 cm2 Querschnitt verwendet und wird der Prüfvorgang so lange fortgesetzt, bis die Werkstoffprobe um 5 cm in Längsrichtung ab-
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ausgeglichen und der Schleifdruck bleibt während des ganzen Prüfvorganges konstant.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Prüfung technologischer Eigenschaften von flachen Schleifmitteln, insbesondere von Schleifpapieren und Schleifleinen, in welcher das zu prüfende Schleifmittel auf einer in einer horizontalen Ebene beweglichen Aufspannunterlage befestigt ist und mit einer vertikal frei verschiebbaren Werkstoffprobe in Berührung steht, die an das Schleifmittel durch Eigengewicht und durch ein Zusatz-
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Teil aus einem mit einer Flüssigkeit gefüllten, gemeinsam mit der Werkstoffprobe (8) vertikal verschiebbaren Andrückbehälter (13) besteht, der mit einem ebenfalls mit Flüssigkeit gefüllten, ortsfesten Nachfüllbehälter (15) in freier Durchflussverbindung steht.