Verfahren zur Herstellung kunststoffgebundener Schleifk¯rper I) ie Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von durch Kunststoff gebundenen Schleifk¯rpern.
Es ist bekannt, zur Herstellung von harz gebundenen Schleifseheiben zur Erzielung einer weichen Bindung der Schleifkörner Naturharz und ferner tierisehe oder Textilfasern zu verwenden. Es ist ferner bekannt.
Schleifkörper aus Sehleifstoffen wie Silicium- karbid, Korund, natürlichem oder künstlichem Bimsstein, Glaspulver usw., sowie organischen Kunststoffen, wie z. B. Polvisobutylen, Polv stcrol usw., herzustellen, indem die Sehleif körner mit zerkleinerten Kunststoffkörnern gemiseht nnd, falls ein thermoplastiseher Kunststoff angewendet wird, die Mischung lleil3 gepre¯t wird. Es-ist ferner bekannt, zur Herstellung von Schleifkörpern ein Gemiseh aus Sehleifkörnern und einem verflüssigten Kunststoff in eine Form zu füllen.
I) ie bekannten Verfahren haben den Naehteil, dass, wie in Fig. la vergrössert dargestellt ist, die Schleifkorner 1 in einem grösseren Abstand voneinander in der Kunststoffmasse 2 eingebettet sind. Infolgedessen werden Schleif- korner aus dem Sehleifkörper vielfaeh vorzei tig herausgelöst, zumal Kunststoffmassen in der Regel nur. eine geringe Festigkeit auf- weisen.
Zur Behebung der Nachteile der bekannten Verfahren wird gemäss Erfindung vorge- schlagen, in eine mit Düsen und Entlüftungs- kanälen versehene, dem herzustellenden Schleifkörper entsprechende Form zunächst Schleifkörner einzufüllen und diese durch , Sehwingungen und Pressen zu verdiehten, und dann durch die Düsen unter Druck in die Form einen Kunststoff einzuspritzen und diesen schliesslich zu härten bzw. erstarren zu lassen.
Das Verfahren der Erfindung ermöglicht, eine grosse Dichte der Schleifkörner zu erreichen, was grosse Schleifleistungen gestattet.
Das Verfahren der Erfindung ermöglicht aber insbesondere auch Formen völlig gleich- mässig mit Schleifkornern zu füllen, die beispielsweise mit starken Profilierungen versehen sind und/oder zur Herstellung von scheibenförmigen Schleif korpern grösseren Durchmessers dienen.
Bei besonders komplizierten Formen, insbesondere solchen mit einer stark ausgepräg- ten Profilierung, empfiehlt es sich, mit sogenannten verlorenen, aus Porzellan, Glas, Holz, Gummi oder dergleichen bestehenden Formen zu arbeiten, die man dadureh armiert, dass man sie während der Pressung mit einem Stahlmantel umgibt.
Das Verfahren nach der Erfindung ist anwendbar sowohl zur Herstellung umlaufender Schleifkorper als auch von Handwerk- zeugen, z. B. Feilen und auch solchen Schleif- werkzeugen, die wie Honahlen, Kluppen und dergleichen mit Schleifsteinen bzw. Schleif- leisten versehen sind.
Einige Ausführungsbeispiele des Verfah- rens nach der Erfindung werden im folgen- den an Hand der Zeichnung erläutert.
Es zeigen :
Fig. 1b bis 1d drei versehiedene Darstel lungen von Querschnitten durch ein Schleif- korngefüge, im vergrösserten Massstab,
Fig. 2 den Querschnitt durch eine Spritzform mit eingelegter Stahlachse, mit Kern und eingefüllten Schleifkörnern,
Fig. 3 den Querschnitt durch eine Stahlform mit einem eingelegten durehloehten Flachstahlkern und eingefüllten Sehleifkör- nern,
Fig. 4 den Querschnitt durch die Form nach Fig. 3,
Fig. 5 den halben Querschnitt durch ein Sellleifwerkzeug mit in seinen Mantel eingesetzten Schleifkornleisten.
In allen Figuren sind die Hartstoffschleifk¯rner mit 1 und eine Kunststoffmasse mit 2 bezeichnet.
Fig. lb zeigt ein dichtes Schleifkornskelett, bei dem die einzelnen Schleifkörner 1 eng an einanderliegen und sich gegenseitig abstützen.
Eine gewisse Porosität wird gemäss Fig. le dadurch erzielt, dass losliche bzw. ätzbare gekörnte Substanzen 3 den Schleifkornern 1 vor ihrer Einfüllung in die Form beigemengt und nach Fertigstellung des Schleifkörpers jeweils aus dessen Randzonen wieder entfernt werden. Diese Korner durchsetzen gleichmässig den Schleifk¯rper, so dass im Masse seiner Ab- nutzung jeweils wieder die gewünschte PorositÏt mittels eines Losungs-oder Ätzmittels geschaffen werden kann.
Eine offene und rauhe Schleiffläche lϯt sich auch dadurch erreichen, dass die Sehleifk¯rner vor dem Einfüllen in die Form mit spröden, körnigen Substanzen, z. B. aus kera mischeni Material, Glas und dergleichen, vermengt werden. Beim Arbeiten oder Abrichten des Schleifkörpers werden diese spröden Stoffe zuerst herausbrechen, so dass eine gewisse Porosität des Werkzeugmantels entstcht.
Um besondere RÏume zur Aufnahme von SchleifspÏnen zu schaffen, können Leisten- 4 eines entsprechenden Profils nach Fig. l (l Anwendung finden. Diese Leisten werden vor Einfüllen der Schleifkörner in die Form un verriiekbar eingesetzt, so dass sie dann nacli dem Einfüllen und Verdiehten der Schleifkörper durch Schwingungen während des Pressens dicht von den Sehleifkörnern umgeben sind. Nach Entfernen des Schleifkör- pers aus der Form wird dann zunächst durch Abrichten der Mantel des Schleifk¯rpers berarbeitet und so aufgeschlossen, dass die Leisten durch L¯sen wieder entfernt werden k¯nnen, so dass der Aufnahme und Abführung der Sehleifspäne dienende RÏume entstehen.
Nach Fig. 2 ist eine zur Herstellung eines Sehleifkörpers bestimmte Form 5 mit Bodenplatte 8, einem Pressstempel 7 und zwei Entl ftungs- bzw. Abflu¯kanÏlen 11' und 11" versehen. Eine Einf ll¯ffnung wird von einem Kanal 10 und einer triehterförmigen Öffnung 12 gebildet. In die Bodenplatte 8 ist eine Stahlaclise 9 eingelegt, auf die ein mit einer Profilierung 13 versehener Kern 14 aufge- pre¯t ist.
Nach dem Einfüllen der Sehleifkörncr 1 in die Form wird diese in an sich bekannter Weise durch Ultraschall in Schwingungen versetzt, so dass die Sehleifkörner eingeordnet und verdiehtet werden. Unter Einfluss der Schwingungen gelangen Schleifk¯rner auch in die Einsehnitte der Profilierung 13 der Strahlaehse 9. Nach dem Einordnen wird das gesamte Gefüge der eingef llten Schleif kör ner noch durch Pressungen verdichtet, die mittels des Stempels 7 ausge bt und auch während des Hineinspritzens der Kunststoffmasse in die Form durch den Kanal 10 auf reehterhalten werden. Der Hohlraum zwischen den Sehleifkörnern wird dabei von der Kunststoffmasse ausgef llt.
Beim Einspritzen des Kunststoffes entweicht die Luft aus der Form durch die Entl ftungskanÏle 11' und 11". Es empfiehlt sich, die Menge des Kunststoffes so zu dosieren, dass sie während des Spritzens zu einem kleinen Teil aus diesen Kanälen 11'und I 1"mit heraustritt.
Um ein offenes poröses Gefüge des Schleifkörpers zu erreichen, wird sofort im Anschluss ani das Spritzpressen oder Spritzgiessen bei ge- schlossener Form durch die Einfüllöffnung 10, 12 beispielsweise ein Gas gepresst, wodurch ein Teil des noch nicht erhärteten bzw. erstarrten Kunststoffes durch die Entlüftungs-und Abflusskanäle 11'und 11"wieder herausgesp lt wird.
ITm Kunststoff durch Einwirkung von Zentrifugalkräften aus der Form zu entfernen, wird die Form so in eine Zentrifuge ge setzt. dass Kunststoff aus den Kanälen 11' und 11"wieder entweichen kann. Die Mittelachse der Form wird hierbei radial zur Zentri fugenachse verlaufen, wobei die KanÏle 11' und 11"nach aussen gerichtet sind.
Die gleiche Wirkung wie mit dem Einpressen von Gasen bzw. der Einwirkung von ZentrifugalkrÏften kann dadurch erreicht werden, dass man die Form unter Unterdruck setzt, so dass der noch nicht erhärtete bzw.
Kiinststoff teilweise wieder aus der Form abgeführt wird. Da der Kunststoff bei cliesen Vorgängen an den Schleifkornern selbst in dünner Lage haften bleibt, ist eine Ver kittung der Schleifkorner untereinander ge- währleistet.
Die in den Fig. 3 und 4 dargestellte Form client zur Herstellung eines feilenartigen Hand-Schleifwerkzeuges, das dem Abrichten eingespannter Hartmetall-Drehwerkzeuge dienen soll. Die Form besteht aus den beiden Teilen 5'und 5". Der in die Form eingelegte Kern 24 (Fig. 3) hat einen rechteckigen Quer- sehnitt und ist mit Bohrungen 15 versehen.
Der Kern 24 ist einseitig zugespitzt, so dass L'r sich leicht in ein Feilenheft einsetzen lässt.
Die unten durch eine Platte 8 versehlossene zweiteilige Form wird nach Einsetzen des Kernes 24 mit Schleifkornern 1 gefüllt, die nach Einwirkung von Schwingungen mittels des Stempels 7 zusammengepresst werden.
Durch die Öffnungen 10 und 12 wird dann der Kunststoff 2 hineingespritzt, so dass der Stahlkern 24 allseitig von einer Schleifkorn Kunststoffmasse umschlossen und auch durch die in die Bohrungen 15 eingedrungene Schleifkorn-bzw. Kunststoffmasse fest verankert ist.
Gemäss Fig. 5 sollen in den zylindrischen AIantel 34 Schleifkornleisten 16'und 16"eingesetzt werden. Zu diesem Zweck sind in dem zylindrischen Mantel 34 zwei oder mehrere über seine Länge oder auch radial verlaufende, durch die Leisten 17'und 17"abgedeckte sowie unten durch eine Platte 8, entspreehend Fig. 3, verselilossene Nuten beliebigen Querschnittes vorgesehen. Um den Sehleifkornleisten einen festen Sitz zu geben, sind innerhalb der Nuten in den zylindri- schen Mantel 34 mit Köpfen versehene Sehrauben 26'und 26"eingeschraubt. Die Füllung der Leisten mit Sehleifkörnern 1 und Kunststoffmasse erfolgt in der bereits be schriebenen Weise.