CH641820A5

CH641820A5 - Schleissgut und verfahren zur herstellung des schleissguts.

Info

Publication number: CH641820A5
Application number: CH161879A
Authority: CH
Inventors: Erik Arne Sabel
Original assignee: Erik Arne Sabel
Priority date: 1978-02-27
Filing date: 1979-02-19
Publication date: 1984-03-15
Also published as: SE7802179L; JPS54129041A; SE441804B; FR2418299B1; US4272211A; DE2906745A1; CA1123983A; AU4450479A; DE2906745C2; GB2021471A; FR2418299A1; JPS6154072B2; AU523215B2; ZA79715B; GB2021471B

Description

Die Erfindung betrifft Schleissgut, beispielsweise zum Einbau in Steinmühlen, Steinbrechern bzw. als Strassen-belag, in Parkhäusern oder als Belag für Strassenabschnitte vor Verkehrsschildern mit unbedingter Haltepflicht, wo durch die einbremsenden und wieder beschleunigenden Fahrzeuge aussergewöhnlich hoher Verschleiss der Fahrbahn hervorgerufen wird. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des Schieissguts.

Schleissgut aus hartem Gusseisen, das zur Erhöhung der Zähigkeit armiert ist, ist bisher in verschiedenen Zusammenhängen zur Anwendung gekommen. Die Haltbarkeitseigenschaften dieses Schieissgutes sind sehr zufriedenstellend, die praktische Anwendung desselben ist jedoch mit mehreren Nachteilen behaftet.

Herkömmlich bekanntes Schleissgut der oben beschriebenen Gattung weist ein hohes Eigengewicht auf. Das spezifische Gewicht ist von etwa der Grössenordnung 7,0-7,5 kg/dm3 und das Schleissgut wird daher bei seiner Verwertung in verschiedenen Anwendungsbereichen schwer hantierbar. Ausserdem werden vom Verbraucher in der Regel nur etwa zwei Drittel des gesamten Schieissgutes angewendet, und ein Drittel wird demzufolge als Schrott retourniert. Es wird also eine grössere Menge schweren Schieissgutes transportiert, ohne eigentlich zur Anwendung zu kommen.

Weiterhin ist auch die Herstellung von Schleissgut oben beschriebener Gattung durch den Giessereiprozess mit Formsandaufbereitung, Herstellung der Form, Giessen, Aufschlagen der fertigen Form und Putzen und Säubern der Schieissplatten sehr umständlich und zeitraubend und folglich mit bedeutenden Herstellungskosten verbunden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Schleissgut bereitzustellen dessen spezifisches Gewicht kleiner gehalten werden kann, das aber trotzdem dieselbe Härte auf der Schieissoberfläche aufweist und einfacher in seiner Herstellung als das vorbekannte Schleissgut aus Gusseisen ist.

Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein Schleissgut bereitzustellen, bei dem der zur Anwendung kommende Schieissabschnitt ganz verbraucht werden kann, so dass der kostspielige Schrotttransport nicht benötigt wird.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass das Schleissgut nicht homogen aufgebaut sein muss, sondern dass es vollkommen ausreichend ist, dass das Schleissgut in grösserem oder kleinerem Ausmass je nach dem Anwendungszweck aus reinem Schleissgut besteht.

Das erfindungsgemässe Schleissgut ist dadurch gekennzeichnet, dass im Schleissgut ein sehr hartes Schieissmaterial enthalten ist, das eine Brinell-Härte von über 400 aufweist und in Form von Körnchen vorliegt, und dass diese Kömchen in mindestens ein als Bindemittel dienendes Material, beispielsweise in Kunststoff, keramisches Material, Gummi oder Mischungen dieser Materialien, eingegossen sind.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist die Anhäufung der Körnchen am grössten in der Nähe der Schieissoberfläche des Schieissguts und die Konzentration des Schleiss-materials im Schrottbereich des Schieissgutes annähernd null.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist Gegenstand des Patentanspruchs 9.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schleissgutplatte nach der Erfindung gerade gegen die Schleissoberflächenseite betrachtet,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Schieissplatte nach Fig.

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Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Schleissplatte nach Fig. 1 jedoch nach Anwendung einiger Zeit,

Fig. 4 perspektivisch eine Schleissplatte nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 5 eine dritte Ausführungsform einer Schleissplatte gerade gegen die Schieissoberfläche betrachtet,

Fig. 6 einen Querschnitt einer gesprengten Ansicht der Schleissplatte nach Fig 5,

Fig. 7 die zusammengefügte Schleissplatte nach Fig. 6 und

Fig. 8 perspektivisch eine vierte Ausführungsform einer Schleissplatte.

Die Schleissplatte nach Fig. 1, die als eine Einheit mit 1 bezeichnet ist, ist aus einem Schleissmaterial aufgebaut, vorzugsweise aus Chrom-Nickel-legiertem, martensitischem Gusseisen, das in Form von Granulat 2 in eine Masse 3 mit kleinerem, spezifischen Gewicht als dem spezifischen Gewicht von Gusseisen eingebettet ist. Die Masse 3 besteht vorzugweise aus einer Kunststoffkeramikmasse, wobei als Kunststoffkomponente verschiedene, aushärtbare Kunststoffe zur Anwendung kommen können, wie beispielsweise Epoxyharz, Polyesterharz, Phenolharz, Aminoplast, oder

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Polyimidkunststoff. Der letztgenannte Kunststoff wird zweckmässig bei einer Temperatur von 200°-250°C ausgehärtet. Der Kunststoffinhalt in dem endgültigen Enderzeugnis kann auf 30%-50% begrenzt werden. Als Füllmittel können neben dem Granulat aus martensitischem Gusseisen und der erforderlichen Menge härtbaren Kunststoffs beispielsweise Quarzit oder Al-Oxyd verwendet werden, welche sich aus Gesichtspunkten des Verschleisses als vorteilhaft erwiesen haben, jedoch kann auch Dolomit oder Steinmehl verwendet werden.

Das Granulat 2 wird dadurch hergestellt, dass das geschmolzene, martensitische Gusseisen mit Wasser begossen, oder dadurch, dass das geschmolzene Gusseisen in Wasser gegossen wird, wobei das Gusseisen in kleinere unregelmässige Teile (Körnchen) zersplittert wird. Ein Abschrecken des geschmolzenen Gusseisens auf diese Weise führt dazu, dass die Härte des hergestellten Granulates sehr hoch wird, was darauf zurückzuführen ist, dass das Abschrecken mit darauf folgender Zerteilung der Masse eine dichtere Grundmasse zustande bringt. Auf diese Art und Weise wird eine Masse erhalten, die 30%-50% härter als ein homogen gegossenes Einzelteil ist, der sich in einer Sand-giessform langsam abkühlt. Das Granulat 2 wird dann in das Füllmittel eingegossen.

Das Füllmittel 3 weist gegenüber dem Granulat ein niedrigeres spezifisches Gewicht auf, und man erhält daher eine Schleissplatte mit wesentlich niedrigerem Gewicht als dem Gewicht einer Schleissplatte, die nur aus Gusseisen besteht.

Wie aus der Fig. 2 hervorgeht, ist die Anhäufung von Körnchen am grössten in der Nähe der Schleissplattenober-fläche 4 der Schleissplatte 1. In der Nähe der entgegengesetzten Seite sind keine Körnchen vorhanden. Das gesamte Gewicht der Platte kann also reduziert werden und wird niedriger, je kleiner die Anzahl eingegossener Körnchen ist und je mehr übriges Füllmittel in einem vorbestimmten Volumen enthalten ist. Die Platte nach Fig. 1 ist demnach in eine Schleiss-Schicht, in der Granulat enthalten ist, und eine weitere Schicht, in der kein Granulat enthalten ist, aufgeteilt. Wenn die als Schleiss-Schicht dienende Schicht verbraucht ist, ist die Schleissplatte im wesentlichen frei von Granulat, und im Gegensatz zu früher bekannten Schleissplatten wird kein Schrottabfall zurückgelassen.

Die Schleissplatte 1 ist an ihrer Rückseite mit einer Glasfasermatte 5 versehen, die der Schleissplatte die erforderliche Zähigkeit verleiht. In Fig 3 wird die Platte von Fig. 2 nach Verschleiss eines Teilbereiches der Schleiss-Schicht der Platte veranschaulicht. Aus Fig. 3 geht hervor, dass die eigentliche Verschleissoberfläche grösser wird, je nachdem das Zentrum der Körnchen durch den Verschleiss erreicht wird.

Die Platte 1 nach Fig. 4 weist eine lichtere Anhäufung des Granulates auf. Diese Gattung der Schleissplatte kann beispielsweise als Strassenbelag oder Bodenplatten in Parkhäusern, Garagen, o. dgl. zur Anwendung kommen, wo der Bodenverschleiss sehr gross ist. Die Schleissplatte ist an ihrer Schieissoberfläche durch Einkerbungen 6 o. dgl. rauher gemacht, um ein Rutschen zu verhindern. Ausserdem sind die Schieissoberfläche und die Kantenbereiche durch Eingiessen von zerschnittenen Glasfasern 7 (s.g. Rowing) in diese ver-

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stärkt. Die in Fig. 5, 6 und 7 veranschaulichte Schleissplatte ist mit zwei Schichten 5 in Form von Glasfasermatten versehen, die der Schleissplatte eine sehr gute Zähigkeit verleihen.

In den oben beschriebenen Schleissplatten bildet nicht nur das eingegossene Granulat die besonders grosse Härte, sondern auch die das Granulat umgebende und kunststoffgebun-dene keramische Masse ist an sich ein sehr gutes Schleissma-terial.

Ausser den Eigenschaften, dass mit Schleissplatten der oben beschriebenen Gattung eine grosse Härte und ein kleines Gesamtgewicht bei einem vorbestimmten Volumen erreicht werden, wird bei der Herstellung die schwere und kostspielige Giessereihantierung vermieden. Bei der Herstellung der Schleissplatten mit Schleissgut in Form von Granulat, wird durch Giessen der Schmelze in Wasser ein fertiges Erzeugnis geschaffen, das direkt in eine kunststoffkeramische Masse eingefüllt werden kann. Dieses Verfahren ist sehr vorteilhaft, weil die Kunststoffbearbeitung bedeutend leichter, rationell durchgeführt werden kann und keine aufwendige und teure Ausrüstung benötigt wird, wie dies beim Giessen von Gusseisen der Fall ist.

Als Beispiel kann genannt werden, dass beim Giessen von Platten mit einer Dicke von etwa 15 mm eine Härte von HB 650-700 erhalten wird, während durch Abschreckung von martensitischem Gusseisen in Wasser zur Herstellung von Körnchen eine Härte schätzungsweise bis auf HB 1000 erhalten werden kann.

In der Platte nach Fig. 8 bestehen die Körnchen 2 aus gehärtetem und zerkleinertem Stahlmaterial mit einer Härte von HB 400-500.

Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele begrenzt, sondern kann im Rahmen der Ansprüche auf verschiedene Art und Weise verändert werden.

Ausser dem oben genannten Füllmittel können auch andere Füllmittel wie beispielsweise Talk, Asbest, Holzmehl und verschiedene Sorten von Fasermaterial zur Anwendung kommen.

Das Granulat kann anstatt in einem kunststoffkeramischen Material, beispielsweise in Gummi- oder Kunstgummi-Material eingebettet werden.

Die oben beschriebenen Schleissplatten können bei ihrer Herstellung mit Bohrungen für Schrauben oder Bolzen versehen werden. Die Platten können auch auf eine Unterlage aufgeklebt werden. Sie können auch je nach Bedarf und Anwendungsbereich verschieden gefärbt werden.

Die Ausführungsbeispiele der Schleissplatten, die in den Zeichnungen veranschaulicht werden, sind zum Einsetzen in für diesen Zweck vorbereitete Ausnehmungen in der Unterlage beabsichtigt. Die Schleissplatten können jedoch derart dünn ausgeformt werden, dass sie direkt auf einer Unterlage angebracht werden können.

Die Platten können auch durch dienliche Wahl des Füllmittels oder durch Anordnen einer besonderen, dienlichen schallabsorbierenden Schicht schall- und vibrationsdämp-fend ausgeformt sein.

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3 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Schieissgut, dadurch gekennzeichnet, dass im Schieissgut ein sehr hartes Schieissmaterial enthalten ist, das eine Brinellhärte von über 400 aufweist und in Form von Körnchen (2) vorliegt, und dass diese Körnchen (2) in mindestens ein als Bindemittel dienendes Material (3) eingegossen sind.

2. Schleissgut nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Körnchen (2) aus Chrom-Nickel-legiertem, marten-sitischem Gusseisen bestehen.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Schleissgut nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anhäufung der Körnchen (2) in der Nähe der Schieissoberfläche (4) des Schieissguts am grössten ist und dass die Konzentration des Schieissmaterials im Schrottbereich des Schieissguts annähernd null ist.

4. Schleissgut nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass dasBindemittel für die Körnchen (2) ein Kunststoff-keramisches Material (3) ist, das als Kunststoffkomponente einen aushärtbaren Kunststoff, wie beispielsweise Epoxyharz, Polyesterharz, Phenolharz, Aminoplast oder Polyimidkunststoff, enthält, und dass als weiteres Füllmittel Quarzit, Aloxyd, Dolomit oder Steinmehl enthalten ist.

5. Schleissgut nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als weiteres Füllmittel Talk, Asbest, Holzmehl oder Fasermaterial enthalten ist.

6. Schleissgut nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Schleissgut ausser den Körnchen (2) eine oder mehrere aus einer Glasfasermatte (5) bestehende Schichten enthalten sind.

7. Schleissgut nach einem der Ansprüche 1 bis 6, in Form von Platten, dadurch gekennzeichnet, dass die Schieissoberfläche (4) und die Kantenbereiche der Schieissplatten (1) dadurch verstärkt sind, dass geschnittene Glasfasern (7) in diese eingegossen sind.

8. Schleissgut nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel (3) für die Körnchen (2) Kunststoff, keramisches Material und/oder Gummi enthält.

9. Verfahren zur Herstellung des Schieissguts nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Chrom-Nickel-legierte, martensitische Gusseisen in geschmolzenem Zustand mit Wasser begossen oder in Wasser gegossen und dadurch die Körnchen (2) zersplittert wird, und dass die Körnchen (2) in mindestens ein als Bindemittel dienendes Material (3) eingegossen werden.