CH164914A - Schleifkörper. - Google Patents

Description

  Schleifkörper.    Die Erfindung bezieht sich auf einen um  laufenden Schleifkörper von starrer Beschaf  fenheit mit Zellenstruktur, der aus Schleif  material, wie zum Beispiel Karborund,  Korund und dergleichen und Bindemittel be  steht.  



  Der     Schleifkörper    nach der Erfindung     ist     dadurch gekennzeichnet, dass er künstlich er  zeugte Hohlräume aufweist, die Zellen  grösser sind als die vorhandenen Schleif  körner und dass, Zahl und Grösse der künst  lich erzeugten Zellen so bemessen sind, dass  das Gesamtvolumen aller Hohlräume in der  von     Zellen    gleichmässig durchsetzten Schleif  körpermasse mindestens 50 %, vorzugsweise  60 bis 80%, dieses zellendurchsetzten Schleif  körpervolumens beträgt.  



       Bei    Anwendung gröberen Schleifkornes  kann der Durchmesser der Zellen     beispiels-          weise    das Dreifache, Fünffache,     Zehnfache     usf. des Durchmessers des Schleifkornes sein;  bei Anwendung von feinkörnigem bis pulve  rigen Schleifmaterial kann der Durchmesser  der     Zellen    das Hundertfache bis Tausend-    fache und mehr des. Schleifkorndurchmessers  betragen. Zweckmässig     ist,der    Schleifkörper  so ausgebildet, dass die denselben in mög  lichst gleichmässiger Verteilung durchsetzen  den künstlich erzeugten Hohlräume von glei  cher oder annähernd gleicher Grössenanord  nung sind.

   Der     .Schleifkörper    kann     entweder          vollständig    von     Zellen        durchsetzt    sein, wobei  die Verteilung der Zellen eine möglichst       gleichmässige    sein     soll,    er kann aber auch so  ausgebildet sein, dass nur bestimmte Teile,die       Zellenstruktur    aufweisen. Man kann zum  Beispiel Schleifscheiben derart herstellen,  dass die äussere Ringzone (Arbeitszone) Zel  lenstruktur besitzt und die innere, die .Dreh  achse umschliessende Kernzone massiv aus  gebildet ist, wobei der massive Teil eine ge  wisse natürliche Porosität besitzen kann.  



  Die erfindungsgemäss hergestellten Schleif  körper besitzen den Vorzug, dass sie infolge  des grossen     Hohlraumvolumens    verhältnis  mässig sehr leicht sind,     dass    sie infolge des  Überwiegens der Hohlräume gegenüber der  festen Masse zu     unerwünschter    Erhitzung von      Werkstück und Schleifscheibe weniger Ver  anlassung bieten, und dass sie sehr grosse  Widerstandsfähigkeit gegen die bei raschem  Umlauf von. Schleifscheiben auftretenden Be  anspruchungen besitzen. Ein weiterer Vor  zug der neuen Schleifkörper besteht darin,  dass sie infolge der Ausbildung einer Viel  zahl von über die Arbeitsfläche gleichmässig  verteilten Schneidekanten ausgezeichnete  Wirkungen entfalten, und dass diese Wir  kungen bei natürlicher Abnutzung der  Schleifscheiben erhalten bleiben.

   Verstop  fungen -und Verschmierungen der Schleif  körper finden nicht statt, da in die an der  Arbeitsfläche liegenden künstlich erzeugten  Hohlräume eindringenden Schleifspäne wie  der ausgeschleudert werden. Man kann in  folgedessen auch Materialien, wie Leder,  Kork, Weichmetalle und dergleichen mit aus  gezeichnetem Erfolg behandeln.  



  Nach einer Ausführungsform der Erfin  dung werden die Schleifkörper so ausgebil  det, dass die Zellen ein in sich zusammen  hängendes System bilden, derart, dass die       Einzelzellen    mit den benachbarten Zellen  durch Öffnungen in Verbindung stehen. Der  artige Schleifkörper bieten noch den beson  deren Vorteil; dass sie eine leichte Zufuhr  von Kühlmitteln     gestatten.     



  Zur Bindung des.     Schleifmaterials    können  anorganische und organische Stoffe oder  auch Stoffe beider Arten verwendet werden,  insbesondere die bekannten keramischen Bin  der. Als Bindemittel kommen unter     anderem     in Betracht: Gips, Zement, Kunstharze. Die  Verfestigung kann durch Abbinden, Trock  nen, Brennen, chemische Einwirkungen und  dergleichen Massnahmen erfolgen.  



  Die Mengenverhältnisse von Schleifmate  rial und Bindemittel können zum Beispiel so  gewählt sein,dass auf 100 Teile Schleifmate  rial etwa 20 bis 70 Teile     Bindemittel     kommen.  



  Die Herstellung der Schleifkörper kann  nach verschiedenen Methoden erfolgen. Man  kann zum Beispiel derart verfahren, dass man  der aus     Schleifmaterial    und     Bindemittel    her  gestellten Masse Stoffe einverleibt, welche    befähigt sind, durch Einwirkung von Was  ser, Salzlösungen oder andern Stoffen Gas  blasen in der plastischen Masse vor Verfesti  gung derselben zu entwickeln. Als gasbil  dende Stoffe kommen zum Beispiel pulver  förmiges Aluminium, Calcium, Magnesium,  Calciumkarbid, Ammoniumkarbonat, Cal  ciumkarbonat und dergleichen in Betracht.  Als besonders geeignet haben sich aktiven  Sauerstoff enthaltende Verbindungen, wie  Wasserstoffsuperoxyd, Natriumsuperoxyd,  Alkaliperborat, Alkaliperkarbonat und Der  gleichen erwiesen.

   Durch Zersetzung von  zum Beispiel Wasserstoffsuperoxyd durch  Wärme oder Zersetzungskatalysatoren, wie  Metalle, zum Beispiel Kupfer, Metallverbin  dungen, zum Beispiel Mangandioxyd, orga  nische Katalasen und dergleichen kann man  eine gleichmässige     Entwicklung    und Vertei  lung der Sauerstoffblasen in der Masse erzie  len. Eine     besonders    gleichmässige Entwick  lung und Verteilung der Sauerstoffblasen  kann man, wie gefunden wurde, dadurch er  zielen, dass man auf Wasserstoffsuperoxyd,  Alkalisuperoxyd und dergleichen chemisch  einwirkende Stoffe, wie Permanganat,     Al-          kalihypochloiit,    Calciumhypochlorit und der  gleichen zur Einwirkung bringt.

   Es hat sich  weiterhin gezeigt, dass man die Gasentwick  lung mit Bezug auf die Anzahl und Grösse  der Gasblasen noch weitgehend durch Zusatz  geeigneter Mittel beeinflussen kann, zum Bei  spiel solcher, welche die Zersetzungsge  schwindigkeiten zu     beeinflussen        oder/und     solcher, welche die     Oberflächenspannung    zu  verändern vermögen. Als     besonders    geeignet  hierfür hat .sich Seifenwasser erwiesen.

   Es  genügt bereits ein Zusatz verhältnismässig  geringer Mengen einer sehr verdünnten, zum  Beispiel nur     0,5%igen,Seifenlösung,        um,die     erstrebten Wirkungen zu erreichen. Ähn  liche Wirkungen können. durch Zusatz von       Saponinen,    Albuminen, Gummi     arabicum,     kolloidale Erden und dergleichen Stoffe er  zielt werden. Die Wirkung dieser Zusatzmit  tel kann man auch noch durch den Zusatz  von Hilfsstoffen, wie Alkalien oder Am  moniak, deren Menge den jeweiligen Verhält-      pissen leicht angepasst werden kann, vorzugs  weise in sehr geringer Menge, verbessern.  



  Ein weiteres Verfahren zur Erzeugung  der den Schleifkörper durchsetzenden Hohl  räume besteht darin, dass man den zur Her  stellung der Schleifkörper dienenden Massen  Körper einverleibt, welche nach teilweiser  oder vollständiger Verfestigung     ges    Schleif  körpers durch     Massnahmen,    wie Lösen, Her  ausschmelzen, Verdampfen, wieder entfernt  werden können.

   Man kann zum Beispiel dem  Gemisch von Schleifmaterial und Bindemittel  Kugeln aus Zucker, löslichen Salzen und  dergleichen in gleichmässiger Verteilung ein  verleiben und .die Kugeln nach     Erhärtung     der Masse durch geeignete Lösungsmittel,  wie Wasser, wieder herauslösen oder man  kann der Masse     Kugeln,    die aus Naphtalin  oder ähnlichen Stoffen bestehen, einverleiben  und diese aus dem verfestigten Körper durch  Schmelzen oder Verdampfen wieder ent  fernen.  



  Eine wichtige     Ausführungsform    besteht  darin, dass die Form zunächst mit den  Kugeln ausgefüllt     wird,    hierauf die Zwi  schenräume zwischen den Kugeln zum Bei  spiel durch Einführung eines fliessenden Ge  misches von Schleifmaterial und     Bindemittel     ausgefüllt werden und die Masse alsdann ver  festigt wird. Nach Herauslösen der Kugeln  verbleiben alsdann Schleifkörper, deren Hohl  räume an den Stellen, an welchen die Kugeln  sich berührt haben, Verbindungsöffnungen  besitzen. Hierdurch wird das Herauslösen,  Herausschmelzen oder Verdampfen der Ku  geln erleichtert, während anderseits :die Kühl  haltung     derartig    hergestellter Schleifschei  ben beim Schleifvorgang begünstigt wird.  



  In manchen Fällen hat es sich als vorteil  haft erwiesen, die     erfindungsgemäss    herge  stellten Schleifkörper zwecks Erhöhung ihrer  Festigkeit, Härte, Widerstandsfähigkeit usw.  einer Nachbehandlung zu unterwerfen, zum       Beispiel    derart, dass sie mit Lacken, Harzen,  Kunstharzen, wässerigen Kautschukdisper  sionen, Kautschuklösungen, Leim, Schellack,       Wasserglas    oder dergleichen getränkt und    alsdann einer geeigneten Behandlung, wie  zum Beispiel Trocknen, Erhitzen,     Vulkani-          sieren    und dergleichen, unterworfen werden.  



  Bei     Verwendung    durch Gasbildung trei  bender Zusätze kann man in einfacher Weise  durch entsprechende Bemessung der Menge  oder Stärke dieser Zusatzstoffe auf ein ge  wünschtes Hohlraumvolumen hinarbeiten.  



       Die    erfindungsgemäss hergestellten Schleif  körper     können    für die Behandlung der ver  schiedenartigsten Materialien, wie zum Bei  spiel Metalle, Metallegierungen, keramische  Materialien, Quarz,     Kunstmassen,    Holz.  Kork,     Leder    und dergleichen verwendet wer  den.         Beispiele:     1. Eine Mischung von 140 gr Schmelz  korund Korn Nr. 90, 60 gr Tonbindung und  110 mgr Aluminiumpulver wird mit 60 cm'  Wasser angeteigt. Nachdem Einrühren von  10 cm' einer 2,5 % igen Leimlösung werden  noch 5 cm' einer 5%igen NaOH-Lösung zu  gefügt. Der homogene Brei wird verformt  und ,>geht" in ,den sich selbst überlassenen  Formen.

   Nach dem     Trocknen    wird der     Form-          ling    ofenfertig gemacht und bei geeigneter  Temperatur gebrannt.  



  2. Man stellt zunächst folgende zwei  Mischungen<I>(a</I> und<I>b)</I> getrennt her:  Für :die Mischung a werden 30 gr     "Klin-          genberger"-Ton    mit 3 gr Kalkquetschsand,  kleiner als DIN -20 (Deutsche     Industrie-          Norm)    trockengemischt, nachdem der Sand  vorher mit 20 cm' einer     5%igen    Benzol  Paraffinlösung präpariert wurde.     Das    Ge  misch wird mit 40 cm' Wasser angerührt  und nach guter Durcharbeit werden 70 gr  Schmelzkorund Korn Nr. 80 eingetragen.  



  Zur     Herstellung    der Mischung b werden  30 gr "Klingenberger"-Ton mit 25 cm  Was  ser und 10 cm' einer     2,5%igen    Leimlösung       angerührt.    Hierauf werden 2,     ein'    Salzsäure       (konz.)        zugerührt;    zuletzt werden ebenfalls,  wie bei Mischung a 70     gr        SChmelZkorund     Korn Nr. 80 eingetragen. Die fertigen Mi  schungen<I>a</I> und<I>b</I> werden hierauf rasch zu  sammengerührt, in die Formen gegeben und  dem     "Gehen",    das heisst Treiben überlassen.

        In 2 kg     Leimlösung    (2 Teile     Leim,     3 Teile Wasser) werden in der Wärme  110<B>cm'</B> 30%iges H202 zugefügt und hierzu  5 kg Bleiglaspulver, die mit 750 cm' Wasser  angefeuchtet sind, unter Rühren     eingetragen.     Nach Zugabe des Katalysators, zum Beispiel  von 25. gr in 250, cm' Wasser suspendierten  Braunstein beginnt die Gasentwicklung, in  deren Verlaufe 5 kg     Schleifmaterial    (zum  Beispiel Siliciumkarbid, Korund-, Flint- und  dergleichen Pulver) eingerührt werden. Die  noch warme Masse wird verformt, getrocknet  und bis zum     Sintern        des        Bindemittels    erhitzt.  



  4. 160, gr Wasserglas von 36' Bé wer  den mit 10 cm  Wasser verdünnt und darauf  mit 5 cm'     Wasserstoffsuperoxyd    (30%ig)  verrührt. Dann werden. 600 gr Siliciumkar  bid Korn Nr. 30, eingerührt. Zu der homo  genen Masse wird eine Aufschlämmung von  2 gr Braunstein-Pulver in 5 cm' Wasserglas  von 36   Bé innig eingerührt. Die Masse wird  darauf verformt und dem Treiben überlassen.  Nach geeigneter Trocknung und Weiter  behandlung, zum Beispiel Abrichten, gege  benenfalls Tränken mit Verfestigungslösun  gen, wie Bakelit, und Beständigmachen gegen  Wasser, ist die Scheibe gebrauchsfertig.  



  5. 300 gr Tonbindung werden mit 1000 gr  Siliciumkarbid, Korn Nr. 80 gemischt und  darauf mit     .280,   <B>cm'</B> Wasser und 50 cm' einer  2,5 % ixen Leimlösung angeteigt. Nun werden  7,5 cm  Wasserstoffsuperoxyd 30%ig und  eine Braunsteinaufschlämmung, bestehend.  aus 5 cm' Wasser und 500 mgr Braunstein,  homogen eingerührt. Die Masse wird darauf  vergossen, in der Form     treiben    lassen, ge  trocknet und nach etwaiger Herrichtung bei  geeigneter Temperatur gebrannt.  



  6. 330 gr Karborund Nr. 46 mit einem  Volumen von ungefähr 0,01 mm' (gesiebt  durch ein Sieb mit 46, X 46 Maschen pro  Quadratzo11) werden mit etwa 60! gr Bakelit  überzogen, indem man das Korn     mit    einer  entsprechenden Bakelitlösung tränkt, trock  net     und    siebt. In eine Ringform von 160, mm  Durchmesser werden 500 gr Zuckerperlen  von 4 mm Durchmesser gefüllt und mit dem       präparierten    Korn die     zwischen    den Zucker-    perlen vorhandenen     Zwischenräume    sorgfäl  tig ausgefüllt.

   Die so     gefüllte    Form wird       etwa    2 Stunden lang auf<B>150'</B> erhitzt, wo  nach ihr verfestigter Inhalt     herausgenommen     und abgekühlt wird.. Nun werden die Zucker  perlen mit heissem Wasser herausgelöst, die  Scheibe getrocknet und mit flüssigem Bake  lit getränkt, den man hierauf in an sich be  kannter Weise härtet. Die den     Schleifkörper     .durchsetzenden Hohlräume sind dem     Inhalte     nach etwa das     3350fache    vom     Volumen    des  verwendeten     .Schleifkornes.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I: Umlaufender, aus Schleifmaterial und Bindemittel bestehender Schleifkörper von starrer Beschaffenheit und mit Zellenstruk- tur, dadurch gekennzeichnet, dass .derselbe künstlich erzeugte Hohlräume aufweist, die Zellen grösser sind als die vorhandenen Schleifkörner und dass Grösse und Zahl der Zellen so bemessen sind, dass das Gesamt volumen aller Hohlräume in ,der von Zellen gleichmässig durchsetzten Schleifkörpermasse mindestens 50 % dieses zellendurchsetzten Schleifkörpervolumens beträgt. UNTERANSPRÜCHE: 1.

   Schleifkörper nach Patentanspruch I,da- durch gekennzeichnet, dass das Gesamt volumen aller Hohlräume 60 bis 80% -des von Zellen gleichmässig durchsetzten Sehleifkörpervolumens beträgt.

   2. .Schleifkörper nach Patentanspruch I und Unteranspruch<B>1,</B> dadurch gekennzeich net, dass die einzelnen Zellen durch Öff nungen miteinander in Verbindung stehen. PATENTANSPRUCH II:

   Verfahren zur Herstellung eines Schleif körpers nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass eine Mischung von Schleif material und Bindemittel hergestellt und diese in einen festen, künstlich erzeugte Hohl räume enthaltenden, Zellenstruktur aufwei senden Körper übergeführt wird, wobei Grösse und Zahl :der erzeugten Zellen so bemessen werden, dass: ihr Gesamtvolumen unter Ein- schlu.ss von in :

   den Zellenwandungen befin- lichen natürlichen Poren, in der von Zellen gleichmässig durchsetzten Schleifkörpermasse mindestens 50 % dieses zellendurchsetzten Schleifkörpervolumens beträgt. UNTERANSPRÜCHE 3.

   Verfahren nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass aus Schleif material und Bindemittel und zur Ent wicklung von Gasblasen befähigten Stoffen eine plastische Masse hergestellt und :diese durch Entwicklung von die Masse gleichmässig durchsetzenden Gas- 'blasen so getrieben wird, dass ein Körper mit Zellenstruktur entsteht, dessen ge samtes Hohlraumvolumen nach erfolgter Verfestigung mindestens 50% des Ge samtvolumens des in Zellenstruktur aus gebildeten Schleifkörpers beträgt. 4.

   Verfahren nach Patentanspruch II und Unteranspruch<B>3,</B> dadurch gekennzeich net, dass als Blasenbildner aktiven Sauer stoff enthaltende Stoffe verwendetwerden. 5. Verfahren nach Patentanspruch II und Unteransprüchen 3 und 4, gekennzeich net durch Verwendung von Wasserstoff- superogyd als Blasenbildner. 6. Verfahren nach Patentanspruch II und Unteransprüchen 3, 4 und 5, dadurch ge kennzeichnet, dass die Sauerstoffentwick lung durch Zusatz von Zersetzungskata lysatoren geregelt wird. 7.

   Verfahren nach Patentanspruch II und Unteransprüchen 3 und 4, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Sauerstoffentwick lung .durch Zusatzstoffe geregelt wird, welche chemisch auf die aktiven Sauer stoff enthaltenden Körper einwirken. B. Verfahren nach Patentanspruch II und Unteransprüchen 3, 4 und 7,dadurch ge kennzeichnet, dass die Sauerstoffentwick lung durch Hypochlorite geregelt wird. 9.

   Verfahren nach Patentanspruch II und Unteranspruch ä, dadurch gekennzeich net, dass der Mischung von Sehleifmate- rial Bindemittel und Gasblasen liefern den Stoffen noch Hilfsstoffe zugesetzt werden, welche befähigt sind, die Gasent wicklung bezüglich Zahl und Grösse der Blasen zu beeinflussen. 10.

   Verfahren nach Patentanspruch 1I und Unteransprüchen 3 und 9, dadurch ge kennzeichnet, dass zur Beeinflussung der Blasenentwicklung Oberflächenspannung erniedrigende .Stoffe zugesetzt werden. 11. Verfahren nach Patentanspruch II und Unteransprüchen 3, 9 und<B>10,</B> dadurch gekennzeichnet, dass zur Beeinflussung ,der Blasenentwicklung Seifenlösung zu gesetzt wird. 12.

   Verfahren n.aeh Patentanspruch II und Unteransprüchen 3 und 9, .dadurch ge kennzeichnet, @dass der plastischen Masse noch alkalische Hilfsstoffe einverleibt werden. 13. Verfahren nach Patentanspruch II und Unteransprüchen 3, 9 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass der plastischen Masse noch Alkalien einverleibt werden. 14.

   Verfahren nach Patentanspruch 1I, da durch gekennzeichnet, dass dem Gemisch von Schleifmaterial und Bindemittel Formkörper einverleibt und diese nach Verfestigung der Masse entfernt werden, wobei Zahl und Grösse der Formkörper so bemessen werden, dass in dem ferti gen Schleifkörper das Gesamtvolumen der Hohlräume 50 bis 8'0 % .des Gesamt volumens des von Zellen durchsetzten Schleifkörpers beträgt. 15.

   Verfahren nach Patentanspruch II und. Unteranspruch 14, dadurch gekennzeich net, dass die einverleibten Körper nach Verfestigung der Masse durch Auf hebung ihres festen Aggregatzustandes entfernt werden . 16.

   Verfahren nach Patentanspruch II und Unteranspruch 14, dadurch gekennzeich net, dass eine Form mit Kugeln. gefüllt, ,die Zwischenräume zwischen den Kugeln mit einem Gemisch von Schleifmaterial und Bindemittel ausgefüllt, das Ganze verfestigt wird und hierauf die Kugeln entfernt werden.