DE1283698B

DE1283698B - Verfahren zum Herstellen von Schleifscheiben

Info

Publication number: DE1283698B
Application number: DEO7900A
Authority: DE
Inventors: Vernon Kenneth Charvat
Original assignee: Osborn Manufacturing Corp
Current assignee: Osborn Manufacturing Corp
Priority date: 1960-03-02
Filing date: 1961-02-23
Publication date: 1968-11-21

Description

Verfahren zum Herstellen von Schleifscheiben Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Schleifscheiben mit einem geschäumten Polyurethanbindemittel und feingemahlenen Füllstoffen.
Die Herstellung von Schleifkörpern aus geschäumten Kunstharzbindemitteln, z. B. aus Epoxy- und Polyurethanharzen, mit verschiedenen Herstellungsverfahren ist bekannt. Bei der Herstellung dieser Schleifkörper werden Schleifkörner vor oder während eines Gieß- oder Schleuderverfahrens in eine entsprechende Form mit Kunstharzbindemittel eingebracht, und das Kunstharzbindemittel wird anschließend geschäumt. Weiterhin ist es bekannt, dem Kunstharzbindemittel zusätzliche Füllstoffe zuzugeben, mit der Absicht, den so hergestellten Schleifkörpern besondere Eigenschaften in festigkeitsmäßiger Hinsicht oder eine höhere Dichte zu verleihen.
Bekanntermaßen werden geschäumte Polyurethane dadurch gewonnen, daß man Diisocyanate mit einem Polyäther oder Polyester oder Mischungen daraus, die durch einen überschuß reagierender Hydroxylgruppen gekennzeichnet sind, umsetzt und die Umsetzungsprodukte mit Wasser, gegebenenfalls in Gegenwart von Katalysatoren, reagieren läßt. Bei diesem Vorgang findet eine Vernetzung der Moleküle statt; gleichzeitig entwickelt sich Kohlensäure, die den Kunststoff auftreibt und auf diese Weise die Herstellung des geschäumten Polyurethans ermöglicht. Die zuzugebende Menge an Wasser liegt in der Größenordnung von 0,05 bis 5 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmenge.
Je nach der Art des Schleifvorgangs, der mit dem Schleifkörper durchgeführt werden soll, muß ein geeignetes Schleifkorn mit entsprechender Komgröße der Menge des Kunstharzbindemittels und eventuell des Füllmittels angepaßt werden. Auf jeden Fall ist eine der prinzipiellen Forderungen, die insbesondere an sehr schnellaufende Schleifscheiben gestellt werden, eine möglichst weitgehende Homogenität in der Verteilung des Schleifkornes und der Zellstruktur des geschäumten Kunstharzbindemittels sowie in der Verteilung der Füllstoffe. Diese Forderungen sind begründet durch die notwendige Laufruhe (Schleifscheiben sind nur in begrenztem Maße auswuchtbar) und die erforderliche gleichförmige Festigkeit der Schleifscheiben. Die erforderliche Homogenität läßt sich aber nur bei genauer Dosierung der Bestandteile bereits bei der Herstellung und bei möglichst gleichmäßiger Verteilung der Bestandteile erzielen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß die eingangs bereits erwähnten verhältnismäßig geringen Mengen an Wasser, die zur Schäumung den Reaktanten zugegeben werden, sich nicht oder nur sehr schwierig genügend gleichmäßig verteilen lassen, um dem Kunstharzbindemittel und damit der Schleifscheibe die gewünschte homogene Struktur zu erteilen. Dies gilt generell für jedes der bekannten Herstellungsverfahren von Schleifscheiben aus geschäumtem Polyurethan. Besonders problematisch ist dies jedoch bei dem bekannten Herstellungsverfahren von Schleifscheiben durch Schleudern der Ausgangsstoffe in einer Schleudergießform, da hierbei relativ eng begrenzte Forderungen an den Zeitraum gestellt werden, innerhalb dessen der Schäumvorgang weitgehend abgeschlossen sein muß, um zu vermeiden, daß sich auf Grund der zu lange andauernden Zentrifugalkräfte die äußeren Ringbereiche der Scheibe mit einer zu großen Menge an Schleifkörnern oder Füllstoffen anreichern.
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht also darin, ein Verfahren zur Herstellung von Schleifkörpern aus geschäumtem Polyurethan vorzuschlagen, bei dem auch Füllstoffe zum Einsatz kommen und bei dem sich auch geringfügige Zusätze an dem zur Schäumung benötigten Wasser gleichförmig in den Ausgangsstoffen verteilen lassen und damit eine wesentlich bessere Homogenität der Schleifkörper als bisher erzielt wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Verwendung von an sich bekannten wassertragenden Füllstoffen gelöst. Als derartige Füllstoffe eignen sich vorteilhafterweise Glimmer und/oder kalziniertes Aluminiumsilikat, SilikataerOgel, Kalziumkarbonat und eine unter dem Warenzeichen »Cellophan« (Kalle & Co, AG.) vertriebene Cellulose.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es nicht erforderlich, die ganze zur Schäumung benötigte Wassermenge in Form von wassertragenden Füllstoffen zuzugeben. Es kann auch eine solche Menge an Füllstoffen gewählt werden, daß die Reaktion zwischen den an der Bildung des Schaumstoffes beteiligten Reaktanten nur unterstützt oder geregelt wird. Auch können nach bereits einsetzendem oder abgeschlossenem Schäumvorgang mit einer bestimmten Menge von Wasser die wassertragenden Füllstoffe zugegeben werden, um eine gewisse Nachverschäumung zum Zwecke einer gleichmäßigen Verteilung zu erzielen. Neben den genannten Füllstoffen eignen sich erfindungsgemäß alle Stoffe, die Wasser in Form eines Hydrats oder als Absorbat auf der Oberfläche der Partikeln tragen.
Bei Einsatz der erfindungsgemäß verwendeten wassertragenden Füllstoffe bei der Herstellung von Schleifscheiben durch Schleuderverfahren sind selbstverständlich Art und Teilchengröße der verwendeten Füllstoffe mit dem gewählten Polyurethan und den Schleifkörnern abzustimmen, um zu vermeiden, daß die Füllstoffe auf Grund der Fliehkraftwirkung aus den radial innenliegenden Scheibenbereichen entfernt werden und dadurch die angestrebte Homogenität zerstört wird. Die Füllstoffe müssen also relativ zur Partikelgröße der übrigen Reaktionsteilnehmer so fein gewählt werden, daß sie infolge ihrer niedrigen Dichte in der Struktur von der Fliehkraft praktisch vollkommen unbeeinflußt bleiben. Da sich in dieser Hinsicht eine ganze Reihe von Kombinationsmöglichkeiten mit entsprechender Teilchengröße der Füllstoffe ergeben, lassen sich keine allgemeinen Angaben darüber machen. Die effektive Teilchengröße der einzelnen Reaktionsteilnehmer muß im Einzelfall abgestimmt werden. Es besteht lediglich die Forderung, daß die wassertragenden Füllstoffe in genügend kleiner Partikelgröße vorliegen. Eine Zusammenstellung, die die vorangehenden Forderungen erfüllt, ist z. B. ein Schleifmittel mit einer Teilchengröße von 406 R zu- sammen mit Füllstoffen mit einer Teilchengröße von 8 bis 33 lt.
Der Einsatz der wassertragenden Zusatzstoffe gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht, wie bereits erwähnt, die Einführung sehr kleiner Wassermengen nicht nur in einer weitgehend homogenen Art und Weise, sondern auch in einer bestimmten Zeitfolge, so daß z. B. in gewissen Zonen die Schaumbildung verzögert werden kann. Das ermöglicht eine Verfahrensweise, bei der die Schaumbildungsreaktion im Polyurethan für einen gewissen Bereich normal ablaufen kann, worauf dann das Schleifmittel mit dem wassertragenden Füllstoff zugegeben wird und dadurch die Schaumbildung forciert wird. Eine weitere Folge der Zugabe der wassertragenden Füllstoffe ist, daß die Netzstruktur des Polyurethans in den äußeren Randbereichen der Schleifkörper durch die Vielzahl der sehr kleinen Schaumstoffzellen ausgeprägter wird.
Ist jedoch aus bestimmten Gründen eine kontinuierliche radiale Veränderung der Zellstruktur -gewünscht, so läßt sich auch diese durch die erfindungsgemäße Verwendung von wassertragenden Füllstoffen steuern. Es brauchen hierzu lediglich wassertragende Füllstoffe verwendet zu werden, deren Teilchengröße innerhalb eines bestimmten Bereiches variiert. Bei der Herstellung in einem Schleuderverfahren wird dadurch eine gewisse Ordnung nach Teilchengröße in radialer Richtung erzielt, wodurch sich auch die Größe der entstehenden Schaumzellen entsprechend einstellt.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zum Herstellen von Schleifscheiben mit einem geschäumten Polyurethanbindemittel und fein-emahlenen Füllstoffen, g e k c n n -z e i c h n e t d u r c h die Verwendung bekannter wassertra,gender Füllstoffe.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Füllstoffe Glimmer und/ oder kalziniertes Aluminiumsilikat, Silikataerogel, Kalziumkarbonat, Cellophan (WZ) verwendet werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 964 987, 910 221, 844 033, 831772, 715 807; deutsche Auslegeschrift Nr. 1045 278; britische Patentschrift Nr. 801070; USA.-Patentschriften Nr. 2 862 806, 2 860 961, 2 577 279; Zeitschrift »Kunststoffe«, Nr. 10/1952, S. 303 bis 310; Zeitschrift »ZVDJ«, Nr. 16 vom 1. 2. 1952, S. 484 bis 487.