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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung eines Schleifwerkzeuges, die Press- einrichtungen und Heizkörper für die Schleifmasse in einer Pressform samt einer in unmittelbarer
Nähe der Pressform angeordneten Kraftquelle enthält.
Es ist ein Fertigungsverfahren für ein Schleifwerkzeug durch Warmpressen bekannt, bei dem die Schleifmasse in Pressform geformt wird, die durch Platten unter dem Druck einer Presse im
Laufe von 0,75 bis 1 min/1 mm Höhe einer Schleifscheibe erwärmt werden, worauf die Pressstücke des Werkzeuges einer Aushärtung in Öfen im Laufe von 24 h unterzogen werden.
Es ist ein Fertigungsverfahren für ein Schleifwerkzeug mit organischer Bindung bekannt, bei dem die Schleifmasse auf eine Temperatur von 95 bis 100. C erhitzt, dann in eine Pressform ge- bracht und mit einer Zeitverzögerung unter einer Presse bei gleichzeitiger Erwärmung gepresst wird. Anschliessend wird das Werkzeug einer Wärmebehandlung zur Aushärtung ausgesetzt.
Die oben beschriebenen Verfahren weisen eine niedrige Leistungsfähigkeit auf. Für eine Ar- beitsschicht werden beispielsweise auf einer Presse mit einer Kraft von 9, 6. 106 N lediglich 5 bis
6 Schleifscheiben mit einem Längsprofil der Abmessungen 600 x 75 x 305 mm wegen einer langzeitigen
Ausnutzung der Presse geformt. Diese Schleifscheiben werden im folgenden einer Aushärtung in Öfen unterzogen.
Die Leistung des Warmpressens wird durch Anwendung mehrstöckiger Pressen gesteigert, die aber einen komplizierteren konstruktiven Aufbau und einen erhöhten Energie- und Metallverbrauch besitzen, für deren Betrieb wird eine zusätzliche Produktionsfläche gefordert, wobei die Dauer der Aushärtung nicht abnimmt.
Einer weiteren Einführung vom Schnell-und Kraftschleifen in verschiedenen Industriezwei- gen steht eine niedrige Leistung der bestehenden Fertigungsverfahren für ein Werkzeug im Wege.
Dem Industriebedarf wird durch ein im Kaltpressen hergestelltes Werkzeug entgegengekommen, das eine mechanische Bearbeitung erfordert, eine niedrige Standzeit, eine geringe Leistung bei einer
Spanabnahme und einen beträchtlichen Betriebsaufwand besitzt.
Es ist ein Verfahren zur Leistungssteigerung von Pressanlagen beim Warmpressen bekannt, wo ein Pressstück in einer ausziehbaren Pressform gepresst und einer Wärmebehandlung (A. S. Jesjew, N. W. Osipow"Mechanisierung und Automatisierung der Plastverarbeitung auf der Grundlage einer ausziehbaren Pressform", Moskau, Maschinostrojenije, 1971) ausgesetzt wird.
Die Pressform schliesst eine aus Tellerfedern hergestellte Kraftquelle und eine Verschlusseinrichtung ein. Die Wirkungsweise der ausziehbaren Pressform besteht in folgendem : die Masse wird in den Innenraum der Pressform gebracht, durch einen Pressdruck werden die Masse und die Tellerfedern zusammengedrückt, mit Hilfe der Verschlusseinrichtung wird der Druck fixiert, worauf die ausziehbare Pressform aus dem Bereich der Presse herausgeführt und der Pressstoff einer Wärmebehandlung unterzogen wird. Die ausziehbaren Pressformen können mit Hebel-, Keil- und Bajonettverschlusseinrichtungen ausgeführt werden.
Nachteilig sind beim Pressverfahren in den ausziehbaren Pressformen eine niedrige Betriebszuverlässigkeit der Tellerfedern grosser Leistung unter den Temperaturverhältnissen einer Aushärtung, eine komplizierte Konstruktion der Einrichtungen, praktisch keine Regelmässigkeit der Wärmeführung und des Kraftbetriebes beim Pressen, eine Begrenztheit von in der Pressform erzeugten Drücken. Diese Mängel erlaubten es nicht, das bekannte Verfahren in der Schleifmittelindustrie anzuwenden.
Es ist ein Fertigungsverfahren für ein Schleifwerkzeug bekannt, nach dem die Masse vorher geformt wird, während die Endformung und die Wärmebearbeitung des Werkzeuges unter die Kraftwirkung einer Wärmeausdehnung der Kraftquelle auf dieses vollzogen werden.
Der Presskörper, der das Gehäuse des Werkzeuges ist, wird beispielsweise durch einen flüssigen Stickstoff oder Sauerstoff abgekühlt. Dies erschwert die Realisierung dieses Verfahrens, weil sich bei der Arbeit mit dem flüssigen Stickstoff oder Sauerstoff die Arbeitsbedingungen für das Bedienungspersonal wesentlich verschlechtern und Sondermassnahmen für den Arbeitsschutz gefordert werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Herstellung eines Schleifwerkzeuges zu entwickeln, in der die Kraftquelle in der Weise gewählt ist, dass die bei der Wärmebehandlung des Werkzeuges verbrauchte Wärmeenergie zum Teil in eine Energie des Pressens verwandelt wird.
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Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäss ein Gehäuse gegebenenfalls mit einer Einsatztür, zur Anordnung der Pressform mit der Schleifmasse in seinem Hohlraum aufweist, wobei in der Nähe der Pressform Heizkörper ange- ordnet sind und wobei die Kraftquelle in Form von zwischen den Heizkörpern und dem Gehäuse liegenden Bimetallplatten bzw. -scheiben mit einer spezifischen Biegung oberhalb von 0, 0035 rad-1 ausgeführt ist, so dass deren aktive Schicht mit den Heizkörpern in Berührung bringbar ist, dass ferner ein in einem Gewindeloch des Gehäuses angeordneter und mit einer der Bimetallplatten bzw.
-scheiben zusammenwirkender Sperring mit einem Gewinde auf seiner Aussenfläche zur Fixierung des Pressdruckes auf die Schleifmasse vorgesehen ist, wobei gegebenenfalls die Bohrung des Sperrin- ges einen zur Sicherung einer Wechselwirkung der Presseinrichtung mit der Schleifmasse ausreichen- den Durchmesser aufweist, und dass gegebenenfalls eine Einrichtung zur Erzeugung von Schwin- gungen mit einer Frequenz bis zu 2000 Hz angeordnet ist, um auf die Schleifmasse während ihrer
Erhitzung, Pressung und Härtung Schwingungen ausüben zu können.
Die Erfindung sichert eine Pressung der Schleifmasse und eine Aushärtung des Werkzeuges bei einer optimalen Temperaturführung und einem optimalen Kraftbetrieb, die durch die physika- lisch-chemischen und die mechanischen Eigenschaften der Bindung, des Schleifkornes und der
Füllstoffe festgelegt werden, das im Endeffekt gestattet, die Güte des zu entwickelnden Werkzeuges zu steuern.
Der wichtigste Vorteil der Vorrichtung besteht darin, dass die Schleifmasse im komprimierten und fixierten Zustand über eine herstellungstechnisch verlangte Zeit ausserhalb des Wirkungsbereiches von aufwendigen Pressmitteln verweilen kann, d. h. die Vorrichtung erlaubt es, die Leistungsfähigkeit von Pressanlagen bei der Herstellung eines Schleifwerkzeuges durch Warmpressen wesentlich zu erhöhen.
Das Anlegen der Schwingungen trägt zu einer Verdichtung der Schleifmasse bei, verbessert die Gleichmässigkeit einer Verteilung von Schleifkörnern im Werkzeug, fördert einen Austritt von flüchtigen Bestandteilen und eine Verringerung von bleibenden Spannungen im Werkzeug und es wird die Ausgeglichenheit von Fertigerzeugnissen verbessert.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung weist eine hohe Zuverlässigkeit und Lebensdauer bei Betrieb auf, was durch die Anwendung eines eine hohe Arbeitszykluszahl besitzenden Bimetalls bedingt ist.
In einer der Ausführungsformen der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Höhe des Sperrringes die Summe der Gewindelänge des Loches im Gehäuse und der Schwingungsgrösse der Masse in der Pressform im Pressvorgang übertrifft.
Diese Lösung gestattet es, den Pressdruck auf die Schleifmasse sicher aufrechtzuerhalten und die Durchbiegung der Bimetallplatten zu begrenzen.
Gemäss einer andern Ausführungsform der Erfindung ist das Gehäuse der Einrichtung geschweisst ausgeführt. Dies gestattet es, die Herstellungstechnologie der Einrichtung zu vereinfachen.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Gehäuse der Einrichtung auseinandernehmbar aus mindestens zwei gegenseitig austauschbaren Teilen ausgeführt. Dies gestattet es, die Herstellungstechnologie zu vereinfachen, die Masse des Gehäuses der Einrichtung zur Herstellung grossformatiger Werkzeuge geringer zu halten.
Erfindungsgemäss können die Bimetallplatten in Form von Rundscheiben ausgeführt sein. Dies gewährleistet eine maximale Kontaktfläche der Scheiben mit dem Gehäuse der Einrichtung.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die mit der passiven Schicht der Bimetallplatten in Wechselwirkung stehenden Flächenstücke des Gehäuses der Einrichtung als Oberfläche des Torus ausgeführt.
Die als Oberfläche des Torus ausgebildeten Flächenstücke des Gehäuses erhöhen beträchtlich die Wirksamkeit der Arbeit der Bimetallplatten, weil die hervorragenden toroidalen Stücke eine höchstmögliche Durchbiegung der Platten durch deren freies Aufliegen und also auch eine Erhöhung der erzeugten Kraft sichern.
In der andern Ausführungsform der Erfindung hat die Oberfläche des Gehäuses einen Überzug aus einem Wärmeisolationsmaterial. Infolge der Wärmeisolierung des Gehäuses fällt der spezifische
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Energieverbrauch für die Fertigung eines Werkzeuges ab, und die Temperaturverhältnisse werden wirksamer stabilisiert.
In einer der Ausführungsformen der Erfindung ist das Gehäuse aus zwei koaxial angeordne- ten Zylindern ausgeführt, in deren einem - Aussenzylinder - Bimetallscheiben mit Heizkörpern un- tergebracht sind, die, über die Pressform mit der im Innenzylinder angeordneten Schleifmasse, mit einem in den Aussenzylinder einschraubbaren Sperring zusammenwirken, wobei die Pressform mit der Schleifmasse Matrizen enthält, in denen Pressstempel angeordnet sind, deren eine Gruppe zwi- schen dem Sperring und der Schleifmasse zur Vermittlung des Pressdruckes an die letztere und deren andere Gruppe zwischen den Bimetallplatten und der Schleifmasse liegt, wobei im Zentralteil des Innenzylinders zwischen den genannten Gruppen der Pressstempel ein Keilverschluss angeordnet ist.
In weiteren Ausgestaltungen an dieser Ausführungsform weist die Vorrichtung eine zwischen den Bimetallplatten und den mit diesen in Wechselwirkung stehenden Pressstempeln liegende
Zentrierplatte auf bzw. sind in der Vorrichtung zwischen dem Aussen- und Innenzylinder Heizkör- per angeordnet.
Diese Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung gestattet es auch, schnellaufende Kraftsegmente herzustellen, die auf Grossanlagen (bis 500 kW) zur Oberflächenbearbeitung bei Guss- blöcken, Platinen und andern grossformatigen Walzknüppeln ausgenutzt werden. Ausser den betrachteten Vorteilen hat diese Ausführungsform zusätzliche Vorteile, die in folgendem bestehen : in der gleichen Vorrichtung wird eine gleichzeitige Herstellung mehrerer Segmente mit minimaler Nennleistung der Presse dank einer Pressung der Schleifmasse nach den Segmenten auf einer geringeren Fläche ermöglicht ; der Pressdruck wird zwischen zwei koaxial angeordneten Zylindern verteilt, was die Abmessungen und Masse der Einrichtung pro Masseeinheit eines zu fertigenden Werkzeuges verringert ;
der Keilverschluss verhindert eine Abplattung der Pressform unter der Presse bei ihrer Auseinandernahme und Ausziehung von fertiggestellten Segmenten, was die Pressanlagen zusätzlich freisetzt ; die Vorrichtung gewährleistet eine hohe Genauigkeit geometrischer Abmessungen der Segmente.
Die Erweiterung der technologischen Möglichkeiten der Vorrichtung bei einer Absenkung des Energie- und Metallverbrauches der Pressanlagen wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass der Druck der Vorformung fixiert und als Kraftquelle zur Endformung ein Bimetall ausgenutzt wird, das von einer einzelnen gesteuerten Wärmequelle erhitzt wird, die gleichzeitig die Schleifmasse bakelisiert.
Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung sollen aus einer nachstehenden eingehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und den Zeichnungen ersichtlich werden. Es zeigen : Fig. 1 eine Einrichtung zur Verwirklichung des Verfahrens gemäss der Erfindung ; Fig. 2 ein mit einer Bimetallscheibe verbundenes, als Oberfläche des Torus ausgebildetes Flächenstück des Gehäuses ; Fig. 3 eine Einrichtung mit einem auseinandernehmbaren Gehäuse zur Herstellung von Paketen mit Schleif- und Schneidscheiben, gemäss der Erfindung ; Fig. 4 eine Draufsicht nach Fig. 3 ; Fig. 5 eine Ausführungsform zur Herstellung von Schleifsegmenten gemäss der Erfindung ; Fig. 6 eine Draufsicht nach Fig. 5 ;
Fig. 7 eine Einrichtung in der Axonometrie mit einem teilweisen Längsschnitt nach Fig. 5.
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unterer innerer Grundfläche mit der aktiven Schicht nach oben eine untere Bimetallplatte --2-und ein unterer Heizkörper --3-- angeordnet sind.
Die Bimetallplatte besteht aus zwei Schichten von Metallen oder Legierungen mit verschiedenen Wärmeausdehnungskoeffizienten, die miteinander auf der ganzen Berührungsfläche geschweisst sind. Die Metall-oder die Legierungsschicht mit einem grossen Wärmeausdehnungskoeffizienten wird eine aktive und mit einem geringen Wärmeausdehnungskoeffizienten eine passive Schicht genannt.
Die Verbindung der aktiven und passiven Schicht bedingt die Empfindlichkeit des Bimetalls gegen eine Temperaturänderung, die durch die im wesentlichen durch eine Differenz der Wärmeausdehnungskoeffizienten der aktiven und passiven Schicht bestimmte Grösse einer spezifischen Biegung gekennzeichnet wird.
Die spezifische Biegung ist eine Biegung eines freien Endes einer 100 mm langen und 1 mm
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dicken Thermobimetallplatte bei einer Erwärmung um 1 C.
Die spezifische Verbiegung (A, rad) wird nach einer Formel
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errechnet, wobei f-den Biegepfeil (Abweichung des freien Endes einer Probe von der Anfangsstellung), mm ; s-die Plattendicke, mm ; R, - die Plattenlänge, mm ; t 2-tl - die Differenz der End- und Anfangstemperatur bezeichnet.
Als Kraftschalter für eine Bakelisierung unter Druck kommt ein Bimetall zur Anwendung, das aus einer aktiven und einer passiven Schicht besteht, deren chemische Zusammensetzung in der Tabelle 1 aufgeführt ist.
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Tabelle 1 Chemische Zusammensetzung von Bimetallkomponenten
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<tb>
<tb> Chemische <SEP> Zusammensetzung <SEP> in <SEP> Masse-%
<tb> Kohlen-Silizium <SEP> Schwefel <SEP> Phosphor <SEP> Nickel <SEP> Eisen <SEP> Kupfer <SEP> Mangen
<tb> stoff
<tb> unterhalb
<tb> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> 6 <SEP> 7 <SEP> 8 <SEP>
<tb> aktive <SEP> unterhalb <SEP> unterhalb <SEP> unterhalb
<tb> Schicht <SEP> 0, <SEP> 05 <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> 0, <SEP> 02 <SEP> 0, <SEP> 03 <SEP> 14-16 <SEP> 0, <SEP> 8 <SEP> 9, <SEP> 5-11, <SEP> 0 <SEP> Rest
<tb> passive <SEP> unterhalb
<tb> Schicht <SEP> 0, <SEP> 05 <SEP> 0, <SEP> 15-0, <SEP> 30 <SEP> 0, <SEP> 02 <SEP> 0, <SEP> 02 <SEP> 35-37 <SEP> Rest <SEP> - <SEP> 0,30-0,60
<tb>
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Physikalisch-mechanische Eigenschaften von Bimetall aktive Schicht Dichte, kg/m3 - 7, 26.
103 Elastizitätsmodul E, N/m2 - 1177. 108 spezifische Wärme, 1 J/ (kg. Oe) - 544, 28 spezifische Wärmeleitfähigkeit, W/ (m. C)-8, 79 passive Schicht Dichte, kg/m3 - 8, 12. 103
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spezifische Wärmeleitfähigkeit, W/ (m. C)-16, 33
Die Anwendung von Bimetallen mit einer spezifischen Biegung unterhalb von 0,035 rad-1 ist weniger effektiv, weil die Durchbiegung des Thermobimetalls unter der Temperaturwirkung bei einer Bakelisierung und folglich auch die Schwindung der Schleifmasse abnehmen.
Der ringförmige Teil der Stützfläche der inneren Grundfläche des Gehäuses --1--, mit dem die Platte in Wechselwirkung steht, ist als Oberfläche des Torus ausgeführt, die es gestattet, einen Höchstdruck zu erzeugen, der bei einer Erwärmung der Platte unter den Bedingungen einer
Begrenzung ihrer Durchbiegung entsteht. Der obere Heizkörper --4-- befindet sich in einem Schwebezustand durch Einwirkung von Federn --5--, deren eines Ende am Gehäuse --1--. das andere an mit dem oberen Heizkörper --4-- starr verbundenen Backen --6-- befestigt ist.
Am oberen Heiz- körper --4-- ist mit der aktiven Schicht zu diesem eine obere Bimetallplatte --7-- angeordnet, die von oben mit einem in die obere Grundfläche des Gehäuses-l-eingeschraubten Sperring - verbunden wird. Die mit der passiven Schicht der Platte --7-- verbundene Oberfläche des Sperringes --8-- ist gleichfalls als Oberfläche des Torus ausgeführt. Die Platten --9, 10--, ein Ring --11-- und ein Kern --12-- mit einer die Schleifmasse --13-- einschliessende Pressform wird koaxial zwischen dem unteren Heizkörper --3-- und dem oberen Heizkörper --4-- angeordnet. Im Gehäuse-l-ist eine eine Klappe aufweisende Beschicktür --14-- ausgeführt.
Die Arbeit der Einrichtung geht wie folgt vor sich.
Ober die Beschicktür --14-- im Gehäuse --1-- der Einrichtung wird zwischen dem oberen und unteren Heizkörper --3 bzw. 4-- eine Pressform mit einer in diese eingebrachten trockenen Schleifmasse --13-- angeordnet. Die Anwendung der trockenen Schleifmasse --13-- wird dadurch bedingt, dass sie sich nicht zusammenrollt, nicht stückig wird und eine längere Zeit gelagert werden kann. Die trockene Masse ist in der Pressform leichter unterzubringen und auszugleichen. Die Festigkeit der aus der trockenen Masse --13-- hergestellten Schleifscheiben nimmt zu, die Herstellungskosten für ein Werkzeug werden gesenkt.
Nach der Erwärmung der Pressform mit der Schleifmasse auf eine Fliesstemperatur der Bindung werden unter dem Pressdruck auf die obere Platte --7-- der obere Heizkörper --4-- und die obere Platte --10-- der Pressform entsprechend der Schwingung der Masse --13-- gemeinsam verschoben.
Gleichzeitig mit der Pressung werden an das Gehäuse-l-und an den Ring --11-- der Pressform Schwingungen mit einer Frequenz bis zu 2000 Hz in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Schleifmasse angelegt. Beim aufgeschmolzenen Bindemittel nimmt die Schleifmasse --13-den dünnflüssigsten Zustand an, was zu einer Reibungssenkung zwischen den Körnern beiträgt, die Kompressionseigenschaften der Schleifmasse, die Bedingungen für einen Austritt aus flüchtigen Bestandteilen verbessert und den Anteil von feingemahlenen Körnern reduziert. Die Schwingungen fördern eine Verdichtung der Schleifmasse --13--, sichern bessere Bedingungen für eine Gleitung der Körner gegeneinander und erhöhen die Gleichmässigkeit einer Verteilung der Schleifmasse und die Ausgeglichenheit des Werkzeuges.
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Nach Abschluss der Temperaturhaltung und des Kraftbetriebes zur Bakelisierung erfolgen eine Abkühlung der Einrichtung und eine Herausziehung des fertigen Werkzeuges.
In Fig. 3 ist eine Einrichtung mit einem auseinandernehmbaren Gehäuse zur Herstellung von Paketen der Schleif- und Schneidscheiben dargestellt.
Die Einrichtung mit einem auseinandernehmbaren Gehäuse (Fig. 3, 4) setzt sich aus einer unteren Begrenzungsplatte --15-- zusammen, in deren obere Aussparung mit der aktiven Schicht nach oben eine untere Bimetallplatte --16- eingesetzt ist. Der untere Heizkörper --17-- wird an der unteren Begrenzungsplatte --15-- mittels Bolzen --18-- starr befestigt, wodurch die untere Bimetallplatte --16-- festgeklemmt wird.
Auf den unteren Heizkörper --17-- wird eine mehrstellige Paket-Pressform --19-- samt der Schleifmasse gesetzt, auf die von oben ein oberer Heizkörper - aufgelegt wird, der mit der aktiven Schicht einer oberen Bimetallplatte --21-- verbunden ist, deren passive Schicht sich auf einen Sperring --22-- stützt. Das Aussengewinde des Sperringes wirkt mit dem Innengewinde einer oberen Begrenzungsplatte --23-- zusammen. Hiebei stellen der obere Heizkörper --20--, die Platte --21--, der Sperring --22-- und die Begrenzungsplatte --23-einen durch die Fixierungsbolzen --18-- verbundenen Block dar.
Der Pressdruck wird durch zy-
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sind, mittels eines Bügels --24-- fixiert.
Die Arbeit der Einrichtung geschieht wie folgt.
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--15--,tallplatte --21-, dem mittels Gewinde in die obere Begrenzungsplatte --23-- eingeschraubten Sperrring --22-- zusammensetzt, wobei die Fixierungsbolzen die obere Heizplatte --20-- und den Sperrring --22-- verbinden. In derartiger Stellung wird der Pressdruck an die obere Platte --21-- angelegt, und es erfolgt deren Vertikalverschiebung nach unten um die Schwindungsgrösse der Schleifmasse. Gleichzeitig werden auf die zylindrischen Stufen der unteren und oberen Begrenzungsplatte - 15 bzw. 23-die die Bügel --24-- gesetzt.
Ein Spalt zwischen dem Vorsprung der unteren Begren- zungsplatte-15-und den Bügeln -24-- wird durch Ausschrauben der oberen Begrenzungsplatte - behoben. Auf solche Weise wird der Pressdruck auf die Schleifmasse fixiert. Dann wird die Einrichtung aus der Druckzone entfernt und eine Beheizung nach einer vorgegebenen Betriebsart zur Bakelisierung eingeschaltet.
Diese Einrichtung kann bei deren Ausnutzung in Ofenbakelisatoren durch Beseitigung autonomer Heizkörper in der Einrichtung und durch Aufstellung der Einrichtung auf einen Transportwagen vereinfacht werden, der die Pressmittel mit dem Ofenbakelisator verbindet.
Nach Beendigung der Bakelisierung erfolgen eine Abkühlung der Einrichtung und eine Herausziehung des fertigen Werkzeuges.
Bei der Herstellung eines Werkzeuges zum Kraft- und Schnellschleifen wird eine Schleifmasse ausgenutzt, die sich aus Schleifkörnern, einer organischen Bindung und Füllstoffen zusammensetzt, die exotherme Metallpulver vom Typ des Titans, Zirkoniums und eine hochschmelzende keramische Bindung enthalten. Die Einführung der Metallpulver von Titan und Zirkonium erhöht die Dichte des Schleifwerkzeuges, weil unter den Bedingungen eines Warmpressens diese Metalle in der Lage sind, beträchtliche Gasvolumina zu absorbieren. Bei der Arbeit derartiger Schleifscheiben erhitzt die im Schneidvorgang entstehende sowie sich beim Ablauf exothermer Verbrennungsreaktionen im Kontakt entwickelnde Energie die Oberflächenschicht des Metalls, wodurch der Schneidvorgang erleichtert wird, und schmilzt die in der Oberflächenschicht der Schleifscheibe befindliche keramische Bindung.
Die keramische Bindung erstarrt bei Unterbrechungen im Kontakt des Schleifens, wodurch eine zusätzliche Bindung des Kornes im Arbeitsvorgang der Schleifscheibe geschaffen wird. Die Wirksamkeit der Arbeit mit einem solchen Werkzeug nimmt mit steigender Schleifeschwindigkeit zu.
Bei der Herstellung von Schleifscheiben für ein manuelles Schnellschleifen (bis zu 100 m/s) wird eine Masse ausgenutzt, die ein natürliches Mineral - Granat - enthält. Dies gestattet es, bei verhältnismässig geringen Drücken auf die Schleifscheibe eine produktive Spanabnahme vom Metall
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bei einer erheblichen Steigerung der Schneidhaltigkeit des Werkzeuges zu sichern. Der Umfang einer Staub- und Gasentwicklung durch solch ein Werkzeug, die schädliche Wirkung von Vibrationen auf das Bedienungspersonal nehmen ab.
In den Fig. 5, 6,7 ist eine Einrichtung zur Herstellung von Schleifsegmenten darge- stellt.
Die Einrichtung zur Herstellung von Segmenten (Fig. 5, 6,7) besteht aus einem Aussenzy- linder --25--, in den auf die untere zylindrische Stufe eine Bimetallscheibe --26-- von der Seite der passiven Schicht gesetzt wird. Auf der Scheibe --26-- wird ein elektrischer Scheiben-Heizkör- per --27-- angeordnet. Auf den Heizkörper --27-- ist mit der aktiven Schicht nach unten eine zweite Bimetallscheibe --28-- und auf diese mit der aktiven Schicht nach oben eine dritte Bime- tallscheibe --29-- aufgelegt.
Oberhalb der Scheibe --29-- befindet sich eine vierte Metallscheibe - -30--, die mit ihrer passiven Schicht eine Zentrierplatte --31-- berührt. Die Platte --31-- wird von einer seitlichen Verschiebung durch einen Zentrierring --32-- zurückgehalten. Auf den Ring - stützt sich eine Heizspule --33--. Auf den äusseren Teil der Spule --33-- wird eine wärme- beständige Zwischenlage aus einem Isolierstoff aufgelegt, auf die ein Nichromdraht gewickelt wird.
Von oben ist der Nichromdraht durch ein Asbestgewebe abgedeckt. An den Aussenzylindern sind zylindrische Greifer --34-- zum Lastheben angeschweisst.
Innerhalb der Greifer --34-- sind Durch- führungen --35-- aus einem Isolierstoff angeordnet, durch die Stromzuleitungen zu den Heizkörpern - -33, 27-- hindurchgehen, Von oben wird in den inneren Teil des Zylinders --25-- ein Sperring - eingeschraubt. Auf die obere Stirnfläche der Zentrierplatte sind zwei Feststellplatten - aufgelegt, an denen durch Schrauben zwei untere Pressstempel --88-- befestigt werden. Die Pressstempel --38, 45-- bilden im Querschnitt ein Segment nach. Die Pressstempel --38-- weisen
Längsnuten mit Stufen auf, in die die Vorsprünge einer Leiste --39-- und die eines Rückwärtskei- les --40-- hineingehen.
Zwischen der Leiste --39-- und dem Rückwärtskeil --40-- befindet sich ein Keil --41--, der gegen die Innenfläche eines Zylinders --42-- die zylindrischen Aussenflächen zweier unterer Matrizen --43-- andrückt. Innerhalb der Matrizen --43-- liegen zu pressende
Segmente --44--, die von oben durch Pressstempel -45-- festgespannt sind. Im Querschnitt ähnelt der obere Pressstempel --45-- dem unteren Pressstempel --38--. Die oberen Pressstempel --45-- gehen inmitten zweier oberer Matrizen --46-- hindurch, die nach der Form von den unteren Matrizen nicht abweichen. Zwischen den oberen Matrizen --46-- befindet sich ein Steg --47-- mit geneigten und vertikalen Nuten zum Gasaustritt.
Die unteren und oberen Matrizen --43 bzw. 46-- sind in der Weise ausgeführt, dass die Innenfläche der Matrizen --43, 46-- die Aussenfläche der Segmente formt, während die Aussenfläche dieser Matrizen zylindrisch ist und mit der Oberfläche des Zy- linders --42-- gekoppelt wird, der einen Radialdruck bei der Pressung und Aushärtung der Segmente aufnimmt.
Die Einrichtung arbeitet wie folgt : die Schleifmasse --44-- wird in den Hohlraum der Matri- zen --43 und 46-- eingebracht, worauf die Pressstempel --45-- durch die Schlitze des Sperringes --36-- in die Innenräume der oberen Matrizen eingesteckt werden. Es wird ein Druck an die oberen Pressstempel --46-- angelegt, der durch den Sperring --36-- fixiert wird, indem er in den Aussenzylinder eingeschraubt wird.
Die Einrichtung wird unter der Presse herausgenommen, wodurch eine Bakelisierung mit Hilfe der Heizspule --33-- und der Heizscheibe --27-- ermöglicht wird, unter deren Temperaturwirkung eine Durchbiegung der Bimetallscheiben --26, 27,28, 29, 30-- eintritt, die durch die Zentrierplatte --31-- auf die unteren Pressstempel --38-- und die Schleifmasse --44-- einwirken.
Nach Abschluss des Fertigungsprozesses für ein Werkzeug wird die Einrichtung gekühlt, auseinandergenommen und das fertige Werkzeug herausgezogen.
Die Anwendung der oben beschriebenen Verfahren, der Zusammensetzungen der Massen und der Einrichtungen zur Herstellung von Schleifwerkzeugen auf organischer Bindung zum Kraft- und Schnellschleifen gestattet es, eine beträchtliche Kosteneinsparung und einen hohen Gewinn sowie bei Herstellern als auch bei Anwendern des Schleifwerkzeuges zu erzielen.
Die Erfindung kann am wirksamsten in der Schleifmittelindustrie zur Fertigung eines Werkzeuges auf organischer Bindung durch Warmpressen ausgenutzt werden. Dieses Werkzeug wird zum Schnell- und Kraftschleifen, insbesondere zum Abstreifen vom Guss und Walzgut, zur Schweissnaht-
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reinigung, zum Schneiden durch manuelle und ortsfeste Werkzeugmaschinen vorgesehen. Das Schnell- und Kraftschleifen (bis zu 100 m/s bzw. 14700 N) bietet folgende Vorteile beim Betrieb : produktive
Spanabnahme pro Zeiteinheit, hohe Verschleissfestigkeit der Schleifscheiben, Ermöglichung der Aus- nutzung der Abfälle des Schleifens beim Umschmelzen, Verringerung einer Staubentwicklung im
Arbeitsbereich und Reduzierung von Zeitverlusten zur Werkzeugauswechselung.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Herstellung eines Schleifwerkzeuges, die Presseinrichtungen und Heiz- körper für die Schleifmasse in einer Pressform samt einer in unmittelbarer Nähe der Pressform an- geordneten Kraftquelle enthält, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Gehäuse (1 bzw. 15,23, 24 bzw. 25,42), gegebenenfalls mit einer Einsatztür (14), zur Anordnung der Pressform mit der Schleifmasse (13 bzw. 44) in seinem Hohlraum aufweist, wobei in der Nähe der Pressform Heizkörper (3,4 bzw. 17,20 bzw. 27) angeordnet sind, und wobei die Kraftquelle (2,7, 16,21, 26) in Form von zwischen den Heizkörpern (3,4, 17, 20,27) und einem Gehäuse liegenden Bimetallplatten bzw.
-scheiben mit einer spezifischen Biegung oberhalb von 0, 0035 rad-1 ausgeführt ist, so dass deren aktive Schicht mit den Heizkörpern (3,4, 17,20, 27) in Berührung bringbar ist, dass ferner ein in einem Gewindeloch des Gehäuses (1 bzw. 15,23, 24 bzw. 25,42) angeordneter und mit einer der Bimetallplatten bzw. -scheiben (2,7, 16,21, 26) zusammenwirkender Sperring (8 bzw.
22 bzw. 36) mit einem Gewinde auf seiner Aussenfläche zur Fixierung des Pressdruckes auf die Schleifmasse (13) vorgesehen ist, wobei gegebenenfalls die Bohrung des Sperringes (8 bzw. 22) einen zur Sicherung einer Wechselwirkung der Presseinrichtung mit der Schleifmasse (13) ausreichenden Durchmesser aufweist, und dass gegebenenfalls eine Einrichtung zur Erzeugung von Schwingungen mit einer Frequenz bis zu 2000 Hz angeordnet ist, um auf die Schleifmasse während ihrer Erhitzung, Pressung und Härtung Schwingungen ausüben zu können.