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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von korundhältigen Schleifkörnern, bei- spielsweise aus Zirkonkorund.
Nach dem herkömmlichen Verfahren zur Schleifkornberstellung werden die verschiedenen Korunde, wie
Normalkorunde, Edelkorunde, Spezialkorunde durch einen Schmelzprozess gewonnen, wobei der nach dem 5 Schmelzen erstarrte blockförmige Kuchen mühsam durch Fallbirnen gespalten wird. Die erhaltenen Stücke werden anschliessend mit Hämmern durch Muskelkraft weiter zerkleinert und schliesslich wird in Brech-,
Mahl- bzw. Walzwerken unter erheblichen Kosten, die sich insbesondere aus dem riesigen Verschleiss der
Brech-und Mahlwerkzeuge ergeben, das Schleifkorn gewonnen.
Die anschliessende Aussiebung auf die einzelnen Kornfraktionen ist ebenfalls zeitraubend und ebenfalls mit erheblichen Kosten verbunden, da das äusserst harte Material ganz besonders verschleissfördernd ist.
Speziell die Herstellungvon zirkonbältigen Korunden bringt, wenn sie nach dem bekannten Verfahren er- folgt, für die Erzeuger grosse Schwierigkeiten, da sich dieses Material nicht nur durch hohe Härte, sondern auch ganz besonders durch eine enorme Zähigkeit auszeichnet, so dass Brech- und Mahlwerkzeuge in unwirt- schaftlicher Weise beansprucht werden.
Beim Zirkonkorund kommt darüber hinaus noch ein äusserst gravierender Nachteil hinzu, nämlich dass nur grobe Körnungen beim Schleifmittelhersteller Verwendung finden, wie dies die Fertigung von Hoch- druckscheiben und deren Einsatz eben bedingt.
Aus diesem Grund muss ein Grossteil der Schmelze, welche beim Zerkleinern in den Korngrössen von un- ter Nr. 20 (zirka 800 um) anfällt, wieder eingeschmolzen werden. Diese Menge liegt in der Grössenordnung von zirka 70% der Ausgangsmenge. Bei diesem enormen Abfall ist selbstverständlich die Wirtschaftlichkeit bald in Frage gestellt.
Ein bekanntes Verfahren, das den Zerkleinerungsvorgang zu optimieren sucht, gründet auf der Herstel-
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, bei dem ohne jedes Brechen und Zerkleinern des harten Korundmaterials Schleifkörner einer vorgewählten Grösse erhalten werden können, wobei sämtli- che erhaltenen Schleifkörner bis auf einen eventuellen minimalen Ausschuss (Gratbildung beim Walzvorgang usw.) der Schleifscheibenerzeugung zugeführt werden können.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die zur Durchführung des er- findungsgemässen Verfahrens geeignet ist.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten, u. zw. Bauxit oder
Zirkonkorund mit vorzugsweise einem keramischen Bindemittel, insbesondere Feldspat, Ton und einem or- ganischen Binder als Kleber, insbesondere Dextrinlauge, vermischt und anschliessend auf mindestens einen
Formungsboden aufgetragen werden, der mit Ausnehmungen versehen ist, wobei jede dieser Ausnehmungen in Form und Grösse einem darin geformten Schleifkorn bzw. einem Teil eines darin geformtenSchleifkors entspricht. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Pressgut nach oder während des Formungsvorganges einer
Wärmebehandlung unterzogen wird.
Es ist vorgesehen, dass zwei sich ergänzende und während des Formungsvorganges mit der Formungs- fläche aneinander anliegende Formungsböden Verwendung finden, wobei einander gegenüberliegende Ausneh- mungen der beiden Formungsböden zusammen einen Hohlraum einschliessen, derdemherzustellendenSchleif- korn entspricht.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist durch zwei nebeneinander gelagerte drehbare Formungstrommeln bzw. Druckwalzen, deren Mantelflächen, die Ausnehmungen aufweisen, sich in einer gemeinsamen Berührungsebene treffen oder eng aneinander liegen, gekennzeichnet. Die Ausnehmungen können natürlich auch durch Kanäle miteinander verbunden sein, d. h., dass herstellungstechnisch die Formungstrommeln bzw.
Druckwalzen mit Erhebungen versehen sind, welche zwischen sich die Form für das herzustellende Schleifkorn bilden. Die dabei entstehenden, die einzelnen Schleifkörner miteinander verbindenden, dünnen Stege können dabei beispielsweise bereits beim Herabfallen der Schleifkörner aus der Form brechen.
Die Form der Ausnehmungen kann erfindungsgemäss als mehrseitige Pyramide bzw. als Pyramidenstumpf gewählt werden, wobei vorteilhaft die Schleifkante der einen Hälfte in der Mitte der Seitenkante der Grundfläche der andern Hälfte, d. h. der Ausnehmtmg auf der gegenüberliegenden Formungstrommel zu liegen kommt, so dass die daraus geformte Doppelpyramide bzw. der Doppelpyramidenstumpf zusätzlich eine Erhöhung der Schneidenanzahl erfährt.
Erfindungsgemäss ist in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die Formungstrommeln horizontal und/oder vertikal zueinander verstellbar sind.
Der Hauptvorteil des erfindungsgemässen Verfahrens liegt einerseits in der gezielten Formung des Schleifkorns und anderseits in der fast abfallfreien Fertigung. Es entfällt dabei die zeitraubende Zerkleinerung des Korundkuchens und vor allem die äusserst kostspielige Vermahlung des Korunds in diegeforderten
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Kornfraktionen.
Mit Hilfe der erfindungsgemässen Methode kann jede Korngrösse im groben Bereich definiert und injeder beliebigen Menge hergestellt werden.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass die Kornform definiert und ein- 5 heitlich ist, so dass die unterschiedlichen Leistungen gleichgefertigter Scheiben besser ausgeglichen werden können. Auch die bei den nach dem herkömmlichen Verfahren erzielten Schleifkörnern auftretenden grossen
Streuungen in der Korngrösse und deren Anteil werden vermieden. Durch den Pressvorgang während des Wal- zens werden sämtliche Gaseinschlüsse ausgetrieben, so dass gegenüber dem herkömmlichen Verfahren ein völlig kompaktes lunkerfreies Schleifkorn entsteht, welches daher noch verschleissfester ist. Das heisst, dass das erfindungsgemässe Verfahren einen weiteren grossen Schritt zur Herstellung von qualitativ gleichmässigen
Scheiben bedeutet.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung sowie das erfindungsge- mässe Verfahren eingehend beschrieben, ohne dass jedoch die Erfindung auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt sein soll.
Die Figur der Zeichnung zeigt schaubildlich und schematisch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsge- mässen Vorrichtung.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung besteht im wesentlichen aus zwei Formungstrommeln bzw. Druck- walzen --1--, die auf einem Rahmen gelagert sind.
Die Formungstrommeln --1-- können auf den Horizontalbalken-2'-des Rahmens in der Waagrechten und auf den Vertikalbalken --2"-- vertikal versetzt werden, so dass die Lage der Formungstrommeln --1--
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nehmungen-3-versehen, die im Ausführungsbeispiel jeweils die Form und das Volumen der Hälfte des herzustellenden Schleifkorns --5-- haben.
In der Berührungsebene --4--, die in der Figur der Zeichnung strichpunktiert angedeutet ist, ergänzen
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Form für das herzustellende Schleifkorn--5--.
Das Grundmaterial wird auf herkömmliche Art gemischt und im teigigen Zustand, beispielsweise über einen Trichter --6--, oberhalb der Formungstrommeln --1-- diesen zugeführt. Das Gut fliesst nun zwischen die beiden Formungstrommeln --1-- und wird in der Berührungsebene-4-vonden Formungstrommeln --1--in die Form des Schleifkorns gebracht und unterhalb der Formungstrommeln --1-- ausgestossen. Da die Formungstrommeln-l-in Richtung der Pfeile A gleichmässig gedreht werden, erfolgt die Erzeugung der Schleifkörner-5-- kontinuierlich.
Um den Vorgang zu beschleunigen und ein sicheres Verfestigendes Korunds, während er sich in den sei- ne eigentliche Form bildenden Ausnehmungen --3-- befindet, zu erzielen, werden die Formungstrommeln erfindungsgemäss erwärmt, wobei die Leitungen beispielsweise für eine elektrische Heizungdurch die Achse - und die Radialstreben --8-- in den Formungsmantel-9-führen.
Das erfindungsgemäss hergestellte Schleifkorn --5-- wird unterhalb der Formungstrommel-l-in einem Behälter --10-- aufgefangen.
Nachfolgend verschiedene Beispiele für die mögliche Ausbeute bei der Kornherstellung nach dem erfin- dungsgemässen Verfahren :
Eine Druckwalze von Durchmesser 160 mmundnutzbarer Breite von zirka 60 mm besitzt am Umfang
2160 Vertiefungen mit einem Durchmesser von zirka 3 1/2 mm, was einer Korngrösse von zirka 8 mesh (nach dem FEPA-Standard) entspricht.
Es ergeben sich nun folgende Ausbeuten :
Korn 8 mesh (FEPA Standard) = 2,38 mm
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<tb>
<tb> Erzielte <SEP> Ausbeute <SEP> in <SEP> kg
<tb> 1 <SEP> Umdrehung <SEP> 0,1275
<tb> 10 <SEP> Umdrehungen <SEP> 1, <SEP> 275 <SEP>
<tb> bei <SEP> 40 <SEP> Umdr/min <SEP> nach <SEP> 1 <SEP> min <SEP> 5, <SEP> 100 <SEP>
<tb> bei <SEP> 40 <SEP> Umdr/min <SEP> nach <SEP> 1 <SEP> h <SEP> 306,000
<tb>
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Tabelle (Fortsetzung)
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<tb>
<tb> Erzielte <SEP> Ausbeute <SEP> in <SEP> kg
<tb> 1 <SEP> Umdrehung <SEP> 0,1275
<tb> 10 <SEP> Umdrehungen <SEP> 1, <SEP> 275
<tb> bei <SEP> 40 <SEP> Umdr/min <SEP> nach <SEP> 8 <SEP> h <SEP> 2448,00
<tb> bei <SEP> 40 <SEP> Umdr/min <SEP> nach <SEP> 16 <SEP> h <SEP> 4896,00
<tb> bei <SEP> 40 <SEP> Umdr/min <SEP> nach <SEP> 24 <SEP> h <SEP> 7344,00
<tb>
Korn 7 mesh (FEPA Standard) = 2,
83 mm
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<tb>
<tb> Erzielte <SEP> Ausbeute <SEP> in <SEP> kg
<tb> 1 <SEP> Umdrehung <SEP> 0,1925
<tb> 10 <SEP> Umdrehungen <SEP> 1, <SEP> 925
<tb> bei <SEP> 40 <SEP> Umdr/min <SEP> nach <SEP> 1 <SEP> min <SEP> 7,700
<tb> bei <SEP> 40 <SEP> Umdr/min <SEP> nach <SEP> 1 <SEP> h <SEP> 462,00
<tb> bei <SEP> 40 <SEP> Umdr/min <SEP> nach <SEP> 8 <SEP> h <SEP> 3696,00
<tb> bei <SEP> 40 <SEP> Umdr/min <SEP> nach <SEP> 16 <SEP> h <SEP> 7392,00
<tb> bei <SEP> 40 <SEP> Umdr/min <SEP> nach <SEP> 24 <SEP> h <SEP> 11088, <SEP> 00
<tb>
Die Ausbeute kann durch Verbreiterung der Walzen oder durch Vergrösserungdes Durchmessers entsprechend gesteigert werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von korundhältigen Schleifkörnern, beispielsweise aus Zirkonkorund, da durch gekennzeichnet, dass die Komponenten, u. zw. Bauxit oder Zirkonkorund mit vorzugsweise einem keramischen Bindemittel, insbesondere Feldspat, Ton und einem organischen Binder als Kleber, insbesondere Dextrinlauge, vermischt und anschliessend auf mindestens einen Formungsboden aufgetragen werden, der mit Ausnehmungen (3) versehen ist, wobei jede dieser Ausnehmungen (3) in Form und Grösse einem darin geformten Schleifkorn (5) bzw. einem Teil eines darin geformten Schleifkorns (5) entspricht.