-
Verfahren zur Herstellung von Schleif- oder Trennscheiben Schleif-
und Trennscheiben enthalten hartes, körniges Schleifmaterial, wie Korund u. dgl.,
das durch harzartige Bindemittel zusammengehalten wird. Bei flexiblen Schleifscheiben
enthalten diese zur Verstärkung auch noch Lagen aus Papier oder Geweben aus z. B.
Baumwolle oder Zellulose oder Kunststoffasern bzw. Glasfasern sowie mit Asbest verstärkte
Gewebe od. dgl.
-
Ein bekanntes Herstellungsverfahren für solche Scheiben sieht vor,
daß man die einzelnen Körner des Schleifmaterials mit einer Umhüllung aus Kunstharzen,
wie Phenolharzen, Kresolharzen u. dgl., versieht, wobei man meist eine vorkondensierte
Kunstharzmasse verwendet. Das harzüberzogene Schleifmaterial wird in Rundformen
eingefüllt und zu einer Stärke, die der fertigen Schleifscheibe entspricht, kalt
vorgepreßt. Diese kalt vorgepreßten Kuchen werden unter Zuhilfenahme einer Unterlage
in Öfen eingebracht und ausgehärtet. Der Härtevorgang dauert je nach Stärke der
Scheiben bis zu 48 Stunden und mehr.
-
Bei der Herstellung von flexiblen Scheiben wird das kunstharzüberzogene
Schleifmaterial beispielsweise auf als Verstärkung dienende Träger, wie feste Papiere,
aufgebracht, die mit kondensierbaren oder polymerisierbaren Kunstharzen bestrichen
sind, und dort durch Erwärmung fixiert.. Mehrere Schichten solcher Papiere werden
mittels Druck und Hitze unter Auskondensierung der aufgestrichenen Kunstharze zu
Schleifscheiben gepreßt. Dies geschieht nach dem bekannten Verfahren im allgemeinen
in geschlossenen Formen unter Erhitzen. Es ist jedoch auch die Verwendung offener
Formen bekannt. Dies bekannte Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß eine ungleichmäßige
Verteilung beim Aufbringen der mit Kunststoffmasse umhüllten Schleifkörner auf den
mit Kunstharz bzw. dessen Ausgangsprodukten bestrichenen. Träger stattfinden kann.
Denn durch den nach dem Aufschütten des körnigen Materials auf den Träger notwendigen
Wärmestoß, der durch elektrische Heizung oder Ultrarotstrahlung erzeugt wird, biegen
sich die mit Kunstharz bestrichenen Trägerlagen aus der Horizontalen hoch, insbesondere
an den Rändern, so daß das körnige Material ungleichmäßig festhaftet. Außerdem findet
bis zu einem gewissen Grad durch den Wärmestoß eine unerwünschte Vorkondensation
der auf den Träger aufgestrichenen Kunstharzausgangsprodukte statt, so daß das Harz
in einem unkontrollierten und uneinheitlichen Kondensations- bzw. Polymerisationszustand
in die Preßform gelangt. Als besonders störend hat sich dieser Nachteil bei der
Verwendung von Lagenblättern aus einseitig beharztem Papier, z. B. Natronzellulosepapier,
erwiesen, da dieses sich beim Erhitzen stets sehr leicht wellt, was die erforderliche
gleichmäßige Verteilung des körnigen Materials auf den scheibenförmigen Papierlagen
meist verhindert.
-
Es ist auch bekannt, Schleifscheiben durch Aufeinanderstapeln von
Schleifmittelkörner enthaltenden, faserigen, mit Kunstharz imprägnierten Schichten
und Verpressen des Stapels in der Hitze herzustellen. Abgesehen davon, daß die einzelnen
faserigen. Schichten in mehreren speziellen Arbeitsgängen hergestellt werden müssen,
läßt auch die so erhaltene Scheibe in ihrer mechanischen Festigkeit zu wünschen
übrig.
-
Der Erfinder hat sich zur Aufgabe gestellt, die Herstellung der nicht
flexiblen Schleifscheiben zu vereinfachen und zu verbessern und für das Herstellungsverfahren
der flexiblen Scheiben die vorstehend geschilderten Nachteile zu beseitigen.
-
Bei der Herstellung von Schleif- oder Trennscheiben durch Aufeinanderstapeln
von Lagen aus einem Trägermaterial, die mit kunstharzüberzogenen Schleifmittelkörnern
belegt und fixiert sind, mit nachfolgendem Verpressen des Stapels unter Druck und
Erhitzen wird erfindungsgemäß ein unbeharztes dünnes Trägermaterial verwendet, auf
dem die Schleifmittelkörner durch kurzzeitiges Erhitzen und Erweichen ihres Harzüberzuges
angeklebt werden. Die so erhaltenen Lagen brauchen dann nur aufeinandergelegt und
unter Druck und Hitze zur fertigen Scheibe verpreßt zu werden.
-
Unter dem Begriff dünnes Trägermaterial ist hier eine biegsame, also
nicht steife Folie aus Papier od. dgl. gemeint. Besonders geeignet ist Seidenpapier.
Natürlich kann man auch ein anderes, gegebenenfalls poröses, nicht steifes und beim
Erhitzen. sich nicht aufwerfendes Material verwenden. Die Kunstharzmasse, mit der
die Schleifmittelkörner an dem Trägermaterial angeklebt werden, bzw. das zusätzlich
durch besondere Zwischenlagen eingebrachte Kunstharz kann aus jedem beliebigen,
unter dem Einfluß der Hitze erweichenden und härtbaren Kunstharzmaterial
bestehen,
das für die Herstellung von Schleifscheiben verwendbar ist. Aufgabe des dünnen Trägermaterials,
das bei der fertigen Scheibe nicht mehr in Erscheinung tritt, ist nicht eine Verstärkung
der Scheibe, sondern eine bessere Handhabungsmöglichkeit der Schleifmittelkörner
zu schaffen. Die Trägerfolien nehmen keinen Einfluß auf die Eigenschaften der fertigen
Scheibe, vielmehr sind sie lediglich als Hilfsmittel für ein schnelles und einfaches
Aufschichten des Kornmaterials aufzufassen. Zur Durchführung des Verfahrens wird
das nach der Scheibenform geschnittene dünne Trägermaterial, z. B. das Seidenpapier,
kalt auf einem Fließband mit kunstharzüberzogenem Schleifmittel bestreut, worauf
das nun eine Schleifmittelkörnerschicht aufweisende Seidenpapier einem Wärmestoß
ausgesetzt wird, der nur zum Erweichen der Harzumhüllung um die einzelnen Schleifmittelkörner
zu führen braucht, bis das gewünschte Anhaften an das Seidenpapier erreicht ist.
Vorzugsweise wird die Wärme hierbei durch eine Infrarotbestrahlung zugeführt. Anschließend
kann das nun beschichtete Trägermaterial abgekühlt werden. Es wird daraufhin in
gewünschter Weise für die Aufschichtung von normalen Schleifscheiben oder von flexiblen
Schleif- oder Trennscheiben verwendet, wobei man zwischen die einzelnen Lagen des
auf dem unbeharzten dünnen Trägermaterial angehefteten Schleifmittels in bekannter
Weise harzimprägnierte Papierzwischenlagen und gegebenenfalls Verstärkungsgewebe
u. dgl. anordnen kann.
-
Die durch die Erfindung gewonnene Vereinfachung bei der Schleifscheibenherstellung
besteht darin, daß die bestreuten Papiere in der Form unter Druck und Hitze fertiggepreßt
werden können, und zwar unter Fortfall des bisherigen Vorpressens und des langwierigen
Aushärtens in Härteöfen. Die das Korn angeheftet tragenden Seidenpapierlagen bringen
die harzüberzogenen Schleifmittelteilchen in eine einschichtige leicht zu handhabende
Form, mit dem weiteren Vorteil, daß die gewünschte Scheibenstärke durch Aufschichten
der auf Vorrat hergestellten einlagigen Schleifkornmasse aufgebaut werden kann.
-
Bei der Herstellung flexibler Schleif- oder Trennscheiben ergibt sich
gegenüber der Verwendung von imprägniertem Trägermaterial, insbesondere dem imprägnierten
Natronzellulosepapier, bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der Vorteil, daß bei
dem Aufbringen der Schleifmittelkörner keine Gefahr einer ungleichmäßigen Verteilung
der Körner besteht, da das unbeharzte Trägermaterial sich bei dem für das Erweichen
der Harzschicht auf den Schleifmittelkörnern notwendige Erhitzen nicht aufbiegt,
sondern glatt liegenbleibt. Außerdem kann nunmehr der für die Herstellung der fertigen
Schleifscheibe wesentliche Anteil an Harzbindemittel durch zusätzliche harzimprägnierte
Natronzelluloseblätter in den Scheibenaufbau eingebracht werden, die nicht bereits
erhitzt wurden und sich in einem unkontrollierbaren Kondensationszustand befinden.
-
Im übrigen ist nur ein sehr kurzes Erhitzen der auf dem Schleifmittel
angeordneten Kunstharzumhüllung notwendig, um das gewünschte Erweichen und Anheften
der Schleifmittelkörner an das unbeharzte dünne Trägermaterial zu erreichen, und
es wird die einfache Möglichkeit geboten, die mit beharzten Körnern versehenen Papiere
durch eine Trockenzone zu leiten, um Feuchtigkeit und flüchtige Bestandteile auszuscheiden.
Auch das Einlegen der unter Verwendung des weichen, nicht imprägnierten, dünnen
Trägermäterials bereiteten Schleifmittelkörnerlagen in die Preßform läßt sich leichter
und gleichmäßiger durchführen als das Einlegen der bisher verwendeten harzimprägnierten
und mit dem Schleifmittel versehenen steifen Papierfolien.
-
Die endgültige Fertigstellung der Scheiben kann in üblicher Weise,
vorzugsweise in bekannten offenen Preßformen, erfolgen. Die aus unbeharztem Trägernaterial
mit darauf angeordneter Schleifmittelschicht und gegebenenfalls harzgetränktem Papier
und Gewebeeinlage aufgebauten Stapel werden zwischen den zwei beheizten Platten
solcher offenen Formen zu der fertigen Schleifscheibe verpreßt. Die Verwendung einer
offenen Preßform bringt auch hier den Vorteil mit sich, daß überschüssiges Harz
zusammen mit den beim Erhitzen frei werdenden Gasen beim Pressen aus dem geschichteten
Stapel seitlich austreten können, was zu durchgehend einheitlicheren Scheiben führt.
Preßdauer und Heiztemperatur richten sich nach der Erweichungstemperatur der anwesenden
Kunstharze und hängen im übrigen auch vom Verwendungszweck der fertigen Scheiben
ab.
-
Die Erfindung kann auch mit Vorteil beim Aufbau von Schichtschleifscheiben
angewendet werden, die verstärkende Gewebeeinlagen od. dgl. aufweisen. Das kunstharzüberzogene
Schleifmaterial wird bei den bekannten Verfahren schichtweise in Rundpressen eingebracht
und zwischen jede Schicht eine verstärkende Gewebeeinlage od. dgl. eingelegt, worauf
der Stapel in einer geschlossenen Preßform unter starkem Druck zu einer Scheibe
gepreßt wird. Nach dem Pressen werden diese Scheiben meist noch in einem Ofen nachbehandelt,
um die Fertigkondensation der anwesenden Harzstoffe bzw. Vorkondensate zu erreichen.
-
Auch eine Variante dieses vorbekannten Verfahrens läßt sich durch
Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung wesentlich verbessern. Nach dieser Variante
wird das kunstharzüberzogene Kornmaterial in Formen eingefüllt und kalt gepreßt,
wodurch ein Rundling entsteht, dessen Stärke sich nach der eingefüllten Menge des
Schleifmaterials richtet. Diese vorgepreßten Kuchen werden nun in einen Härteofen
eingebracht, wo das Material unter entsprechender Hitzeeinwirkung zusammenbackt
und ein Vorkondensieren der Überzugsstoffe stattfindet. Man erhält auf diese Weise
eine zusammenhängende Scheibe, die beispielsweise 2 mm stark ist. Diese Scheiben
werden abwechselnd mit Schichten aus vorpräpariertem Glasgewebe in eine geschlossene
Form eingebracht, bis die gewünschte Stärke für die fertige Schleifscheibe erreicht
ist. Durch Anwendung von Druck und Hitze wird das in der geschichteten Scheibe enthaltene
Harz fertigkondensiert, wobei sich die Schichten zu einem widerstandsfähigen Körper
verbinden.
-
Bei Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung auf Schichtschleifscheiben
läßt sich nur eine wesentlicbe Vereinfachung dieser Erzeugungsvorgänge erreichen.
Man kann auf dem nicht beharzten Träger die entsprechende Menge harzüberzogener
Schleifkörner aufbringen und diese vorbereiteten Schichten abwechselnd mit den verstärkenden
Gewebeschichten in die endgültige Preßform einführen, wo dann in einem einzigen
Erzeugungsvorgang die fertigen Schleifscheiben hergestellt werden können- Das Entweichen
der flüchtigen Bestandteile, das bei dem bekannten Verfahren zur Herstellung von
Schichtschleifscheiben zu einem stufenweisen Vorgehen Veranlassung gibt, findet
nunmehr bereits beim Aufbringen der beharzten Körner auf den unbeharzten Träger
unter entsprechender Wärmebehandlung statt oder durch das erwähnte Nachtrocknen
in der Trockenzone des mit beharzten
Körnern bestreuten Trägers.
Auch die Gewebe sind so vorgetrocknet, daß flüchtige Bestandteile praktisch nicht
mehr in Erscheinung treten. Es besteht also keine Veranlassung mehr, wie bisher
stufenweise vorzugehen, was den Erzeugungsvorgang wesentlich vereinfacht.
-
Beispiele Zur Herstellung einer 6 mm starken Schleifscheibe werden
zunächst ausgestanzte, mit Bohrung versehene Seidenpapiere mit beharztem Schleifkorn
bestreut und durch Hitzestöße mittels Infrarot an das Seidenpapier angeheftet. Die
bestreuten Träger werden bis zu einem Gewicht von 350 g ausgewogen, aufeinandergeschichtet
und in einer Form unter Druck und Hitze zu einem festen Körper verbunden.
-
Herstellung einer flexiblen Schleif- oder Trennscheibe Zur Herstellung
einer Schruppscheibe von 178 mm Durchmesser und 6 mm Stärke (Bohrung 22 mm) wurden
zehn Lagen Seidenpapier (182 mm Durchmesser, Gesamtgewicht 3 g) gleichmäßig mit
240,7 g harzüberzogenen Korundkörnern bestreut. Das Gewicht des Harzüberzugs betrug
49,3 g. Mit Hilfe eines durch Infrarot erzeugten Wärmestoßes wurde das Kornmaterial
auf dem unbeschichteten Seidenpapier fixiert. Nach kurzem Auskühlen wurden die Seidenpapierlagen
in eine Preßform eingelegt, wobei außerdem zweiundzwanzig harzgetränkte Papierscheiben
(182mm Durchmesser) Verwendung fanden, die so hergestellt worden waren, daß auf
25 g Papier 30 g Harz kamen. Zur Verstärkung wurden ferner drei Gewebescheiben (178
mm Durchmesser) verwendet, bei denen 14,35 g eines Gewebes vom Gewicht 195 g/m2
mit 13,65 g Harz getränkt waren.
-
Zunächst wurden in die Preßform zwei der getränkten Papierscheiben
eingelegt, darüber eine Lage beschichtetes Seidenpapier, dann wieder zwei Lagen
harzgetränktes Papier, usw. Die Verstärkungsgewebe wurden gleichmäßig in der Schicht
verteilt. Der so aufgebaute Stapel wurde 25 Minuten unter einem Preßdruck von 115
kg/cm2 bei 170° C verpreßt, worauf man noch 15 bis 20 Minuten auskühlen ließ. Die
der Preßform entnommene Rohscheibe hatte einen Durchmesser von 182 mm und eine Dicke
von 6,2 mm, wobei die Gewebeeinlagen jedoch nur 178 mm Durchmesser aufwiesen. Das
Ganze wurde auf einen Durchmesser von 178 mm ausgestanzt, wobei zugleich die Mittelbohrung
(22 mm Durchmesser) angebracht wurde. Die Schruppscheibe war damit verwendungsfähig.
Ihr Gewicht betrug nach Beschneiden 344 g. Sie war wie folgt zusammengesetzt:
| Korundkörner .................. 230,00 g |
| Harz .......................... 73,65 g |
| Seidenpapier .................... 3,00 g |
| Papier der Zwischenlagen ........ 23,00 g |
| Verstärkungsgewebe ............ 14,35 g |
| 344,00 g |