DE1777403A1

DE1777403A1 - Vorrichtung zur herstellung kunstharzgebundener schleifscheiben

Info

Publication number: DE1777403A1
Application number: DE19651777403
Authority: DE
Inventors: Vernon Kenneth Charvat; Robert Edward Jarvi; Raymond Charles Srail
Original assignee: Sherwin Williams Co
Current assignee: Sherwin Williams Co
Priority date: 1964-08-07
Filing date: 1965-08-06
Publication date: 1974-03-21
Also published as: US3391423A; DE1502649B2; GB1116144A; DE1502649A1; DE1777403C3; DE1502649C3; DE1777403B2; GB1116145A

Description

Patentanwalt Dipl.-Phys.Gerhard Liedl 8 München 22 Steinsdorfstr.21-22 Tel.298462

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A 5909

THE SHERWIN-WILLIAMS COMPANY Midland Bullding, lol Prospect Avenue N. W., Cleveland, Ohio / USA

(Ausscheidung aus P 15 02 649. 0)

Vorrichtung zur Herstellung kunstharzgebundener Schleifscheiben

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung kunstharzgebundener Schleifscheiben mit einer um eine vertikale Achse rotierenden Gießform, die in der Mitte einer oberen, im Abstand zu einer Bodenplatte angeordneten Deckelplatte eine zentrale Füllöffnung zur Beschickung der Gießform mit Schleifkorn und flüssigem Bindemittel besitzt.

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Bel einer bekannten Vorrichtung dieser Art (schweizerische Patentschrift 364 190) wird die Gießform zum Füllen durch die obengenannte zentrale Füllöffnung hindurch mit Schleifkorn und flüssigem Bindemittel beschickt. Nach dem Füllvorgang Ist es erforderlich, die Gießform zu verschließen, was bei der vorbekannten Vorrichtung mittels eines ringförmigen, konischen Teiles erfolgt, das den Abmessungen der Füllöffnung angepaßt Ist und In diese eingesetzt wird. Auf das konische Teil wird zur Sicherung eine Scheibe aufgelegt, die mittels einer Schraubenmutter an einem mittig aus der Gießform heraus nach oben ragenden Wellenstumpf festgelegt wird.

Diese Vorgänge zum Verschließen der Gießform erfordern jedoch, daß die während des Füllens schon in Rotation versetzte Gießform stillgesetzt wird, was eine unerwünschte Unterbrechung Im Herstellungsablauf der Schleifscheibe darstellt. Dadurch geht beträchtliche Zeit verloren, was dann ein wichtiger Faktor ist, wenn Schleifscheiben unter Verwendung großer Mengen hochreaktiver Mischungen hergestellt werden. Schließlich ist auch durch diese Art des Verschließens einer Gießform nicht gewährleistet, daß die Abfuhr von überschüssigem Gas bei der Ausbildung der Schleifscheibe In der Gießform auf einwandfreie Weise ermöglicht ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Nachtelle zu beseitigen und die eingangs genannte Vorrichtung derart auszubilden, daß die Gießform auf einfache und leichte Weise geschlossen werden kann, ohne daß der gesamte Herstellungsprozeß unterbrochen werden

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß In der Füllöffnung ein in vertikaler Richtung axial verschiebliches Form-

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versehlußtell angeordnet Ist, das zum Füllen der Gießform In eine Formöffnungsstellung und zum Verschluß der Gießform nach deren Füllen in eine Formsehließstellung bewegbar 1st.

In Ausgestaltung der Erfindung ist das Formverschlußtell als zylindrische Füllhülse ausgebildet, die in der Formöffnungsstellung mittels einer ersten Halteeinrichtung lösbar in einer angehobenen Stellung festlegbar und in der Formschließstellung mittels einer zweiten Halteeinrichtung lösbar in einer abgesenkten Stellung festlegbar ist.

Vorzugswelse berührt die FUllhülse In der Schließstellung der Gießform deren Bodenplatte und bestimmt einen im wesentlichen ringförmigen Gießraum, so daß ein zentraler Zylinderraum als Kernöffnung der fertig gegossenen Schleifscheibe freibleibt. Hierdurch ergibt sich bei der fertigen Schleifscheibe eine wesentliche Ersparnis an Rohmaterial, da es nicht mehr erforderlich Ist, durch vollständiges Wegnehmen von Material an einer mittleren Stelle die Kerribohrung der Schleifscheibe zu schaffen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die erste Halteeinrichtung eine auf der Außenseite der Füllhülse vorgesehene Ringnut, in die an der Gießform nahe der Füllöffnung vorgesehene, federnd bewegliche Anschlag riegel eingreifen, wenn sich die Füllhülse in ihrer angehobenen" Stellung befindet.

Erfindungsgemäß 1st weiterhin vorgesehen, daß die zweite Halteeinrichtung eine auf der Außenseite der Füllhülse oberhalb der Ringnut vorgesehene Ringschulter Ist, die mit den beweglichen Anschlagriegeln zusammenwirkt, wenn sich die FüllhUlse in ihrer abgesenkten Stellung befindet.

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Es liegt Im Rahmen der Erfindung, daß die Füllhülse Im Bereich der Ringnut ihren größten Durchmesser aufweist und sich von dort sowohl zum unteren Rand als auch zur Ringschulter hin verjüngt.

Die Erfindung wird Im folgenden In Form eines bevorzugten Ausführungsbelsplels anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt In:

Fig. 1 die Gießform mit der Füllhülse In Öffnungsstellung Im

Schnitt und

Flg. 2 In Draufsicht;

Fig. 3 jeweils Im Schnitt die Gießform mit der FUllhUlse In der

Schließstellung während des Zentrifuglervorganges,

FIg. 4 während des Schäumvorganges;

FIg. 5 die vom Drehtisch abgehobene Gießform und

Flg. 6 In vergrößertem Maßstab die Füllhülse allein.

Die aus der Zeichnung ersichtliche, zur Aufnahme der Schlelfschelbenbestandtelle vorgesehene Gießform 10 weist eine obere Deckelplatte 1, eine untere Bodenplatte 2 und einen Umfangsrlng 3 auf. Diese Teile werden In der In Fig. 2 ersichtlichen Welse durch Schrauben 4 zusammengehalten, die gleichmäßig am Umfang der Gießform 10 verteilt sind. Die obere und untere Platte 1, 2 sind passend dimensioniert, und ihre Innenflächen können besonders glatt sein. Auf die Innenflächen kann eine Trennschicht, z.B. aus Silikon, aufgebracht werden, damit die Gießform 10 später leicht auseinandergenommen werden kann und die fertige Schleifscheibe leicht frdgegeben wird.

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Die Deckelplatte 1 der Gießform 10 weist eine zentrale Füllöffnung auf, in die von oben ein Füllrohr 54 ragt. Die Bodenplatte 2 ist mit einer Aussparung 6 zur Aufnahme eines Ftihrungszapfens für die Gießform 10 versehen, der die Gießform 10 auf einem Drehtisch 11 zentriert. Dieser ist durch eine Welle 12 antreibbar.

Die Gießform 10 wird durch mehrere Klammern 14 auf dem Drehtisch 11 festgehalten. Die Klammern 14 besitzen Pratzen 15, die den oberen Rand der Deckelplatte 1 umgreifen. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, sind beispielsweise vier Klammern 14 am Umfang der Gießform 10 verteilt. Die Klammern 14 werden durch Schrauben 16, die jeweils eine Bohrung der Klammern 14 durchsetzen und sich in eine Gewindebohrung in der Oberplatte dee Drehtisches 11 erstrecken, auf diesem festgehalten. Es kann eine Anzahl am Umfang verteilter und in verschiedenen Entfernungen zum Mittelpunkt Hegender Bohrungen im Drehtisch 11 vorgesehen werden, damit Gießformen unterschiedlicher Größe leicht festgespannt werden können. Die Deckelplatte 1 der Gießform 10 ist mit drei am Umfang verteilten Anschlaggehäusen 18, 19 und 20 versehen, die In der Nähe der Füllöffnung 9 und durch Befestigungsmittel 21 mit der Deckelplatte 1 fest verbunden sind. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, enthalten die Anschlaggehäuse 18, 19, 20 unter Federspannung stehende Anschlagriegel 22, die mit Nasen in eine Ringnut 24 (Fig. 6) oder an eine Ringschalter 25 an der Außenwand einer zentralen FUllhülse 26 eingreifen. Die Anschläge 22 stehen leicht über die Umfangskante der zentralen Füllöffnung 9 vor. Die zentrale Füllhülse 26 ist in die Füllöffnung 9 eingepaßt.

Die Innenfläche 27 der zentralen FüllhUlse 26 weist die Form eines geraden, querschnittlich kreisförmigen Zylinders auf, während die

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Außenfläche sich an der Stelle 28 um etwa 2 - 0,5 von der Rügnut 24 aus bis zur Unterkante 29 hin verjüngt. Die Ringnut 24 selbst kann einen Radius von etwa 3,18mm und eine Tiefe von etwa 1,59mm aufweisen. Die Fläche 30 oberhalb der Nut 24 verjüngt sich ebenfalls, und zwar um etwa 2 In Gegenrichtung zur Fläche 28,bis die Ringschulter 25 erreicht ist. Die zwischen der Schulter 25 und dem ni>3r«n Rand liegende Fläche 31 kann wiederum eine Zylinderfläche sein, die konzentrisch zur Innenfläche 27 Hegt.

Die federnd beweglichen Anschläge 22 halten die FUllhUlse 26 In einer oberen Lage, wenn sie In die Nut 24 eingreifen (Flg. 1). Diese Lage stellt den offenen Zustand der Gießform 10 dar, In dem ein Zwischenraum zwischen der Unterkante 29 der FUllhülse 26 und der Bodenplatte 2 vorhanden ist. Die Füllhülse 26 kann leicht aus dieser oberen, die Formöffnungsstellung darstellenden Lage In eine untere Lage gebracht werden, welche die aus Flg. 3 ersichtliche geschlossene Lage der Gießform 10 darstellt.

In dieser Formschlleßstellung greifen die Anschlagriegel 22 hinter die Ringschulter 25. In dieser geschlossenen Lage der Gießform 10 kann eine Gasabfuhr durch den Spalt zwischen der Unterkante 29 der Füllhülst 2f und der Bodenplatte 2 stattfinden. Die Füllhlilse 26 kann in die geschlossene Lage der Gießform einfach dadurch gebracht werden, daß mit einem Hammer ein Schlag auf den oberen Rand gegeben wird, wobei hieifür auch eine automatisch gesteuerte Vorrichtung vorgesehen werden kann. In der unteren Lage wird die FUllhülse 26 zu einem Teil der Gießform 10, die dann aus der Bodenplatte 2, dem Umfangsring 3, der Deckelplatte 1 und aus der Füllhülse 26 gebildet ist.

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Mittig In der Bodenplatte 2 der Gießform 10 ist ein Bolzen 33 befestigt, der an seinem oberen Ende eine Nabe 34 mit mehreren radial nach außen verlaufenden Fingern 35 aufweist. Diese können beispielsweise In die Nabe 34 eingeschraubt sein. Die Finger 35 haben sowohl in Umfangsrichtung als auch in vertikaler Richtung zueinander jeweils einen bestimmten Abstand voneinander und berühren mit ihren Enden die Wand des zentralen Füllrohres 54 nicht, und zwar Im Hinblick darauf, daß die Finger 35 zusammen mit dem Bolzen 33 und der Gießform 10 rotieren, während das zentrale FUllrohr 54 nicht rotiert. Die Finger 35 stellen demnach eine Mischeinrichtung für das in die Gießform 10 gelangende Schleifkorn und das flüssige Bindemittel dar.

Es ist wichtig, daß das Schleifkorn In bestimmter Menge sowie gleichförmig und in kürzerer Zelt als das flüssige Bindemittel in die GießformlO eingebracht wird. Wenn beispielsweise die Einbringzeit für das verwendete Kunstharz 25 Sekunden beträgt, dann wird das Schleifkorn in ungefähr 20 Sekunden eingebracht. Das Schleifkorn und das Kunstharz fließen hierbei gemeinsam durch das FUllrohr und gelangen entlang den Mischfingern 35 In den durch die Gießform 10 gebildeten Hohlraum. Der Drehtisch 11 wird zunächst mit einer Mischgeschwindigkeit angetrieben, die für eine Schleifscheibe mit einem Durchmesser von 50,8 cm ungefähr 500 - 900 U/min beträgt, wobei das Schleifkorn innig mit den miteinander reagierenden Kunstharzkomponenten vermischt wird, bevor die Mischung den unteren Rand 29 der FUllhülse 26 passiert und in die rotierende Gießform 10 gelangt.

Die Nabe 34 mit den Mischfingern 35 kann auch unabhängig von der

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Drehbewegung der Gießform 10 mit der Mischgeschwindigkeit angetrieben werden. Zu diesem Zweck kann die Welle 12 als Hohlwelle ausgebildet sein und eine weitere Welle S aufnehmen, die mit dem Bolzen 33 gekuppelt wird. Die beiden Wellen 12 und S können in bekannter Welse unabhängig voneinander angetrieben werden.

Wenn sowohl das Schleifkorn als auch die miteinander reagierenden Kunstharzkomponenten vermischt und verteilt sind, kann das Füllrohr 54 abgehoben werden, während die Gießform 10 und die Mlschflnger 35 noch rotleren. Die zentrale FüllhUlse 26 kann durch einen Schlag mit einem Werkzeug (Hammer) In die Schließlage gebracht werden, wobei, wie bereits beschrieben, die Anschläge 22 hinter die Ringschulter 25 greifen und die Füllhlilse 26 In Ihrer unteren Formschließstellung halten. Diese Arbeiten dauern nur wenige Sekunden. Wenn die Gießform 10 geschlossen Ist, wird die volle Zentrifugengeschwindigkeit eingeschaltet. Bei einem Schleifschelbendurchmesser von 50,8 cm bedeutet dies eine Umdrehungszahl von etwa Io6o U/mln. Dadurch wird das Schleifkorn (Fig. 3) nach außen getrieben und in einem Ringgürtel A konzentriert.

Wenn der in Flg. 3 angedeutete Rand A verstärkter Konzentration von Schleifkorn erhalten und die Viskosität des Materials soweit erhöht Ist, daß sich das Schleifkorn nicht absetzt, kommt der Hauptstoß der Schaumreaktion zustande. Bei diesem während und nach dem Zentrifugleren erfolgenden Aufschäumen nimmt die Dicke des mit Schleifkorn angereicherten Randes A wiederum zu, und es wird ein Zustand erreicht, wie er In Flg. 4 bei B angedeutet Ist. Dabei wird der Innere Hohlraum der Gießform 10 vollständig ausgefüllt, wie an der Stelle C in Flg. 4 angedeutet. Hierbei wird durch die In der Formschließstellung befindliche Füllhülse 2fi ein zentraler Zyllnder-

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raum als Kernöffnung für die spätere Schleifscheibe freigelassen.

Nach dem Herausschrauben des die Mischfinger 35 tragenden Bolzens 33 kann ein Spannerbalken 40 mit Hilfe einer Spannschraube 41 in der Bodenplatte 2 befestigt werden. Die Schraube 41 durchsetzt eine zentrale Öffnung des Spannerbalkens 40 und besitzt eine mit einer Halskehle versehene Kappe 42, in die ein Werkzeug eingreifen kann, um die Spannschraube 41 mit dem gewünschten Drehmoment anzuziehen. Der Spannerbalken 40 besitzt nach unten vorspringende Stützen 43 und 44, mit welchen er die FüllhUlse 26 überbrückt und sich auf der Deckelplatte 1 in der Nähe der zentralen Füllöffnung 9 abstützt. Der so befestigte Spanneibalken 40 erfüllt zwei Funktionen. Wie in Fig. 5 angedeutet, kann die Gießform 10 mit Hilfe eines Hebers 46 angehoben werden, der am Spannerbalken 40 angreift, sobald die Klammern 14 entfern" sind. Zum anderen werden durch das Verspannen die obere und untere Platte 1, 2 im Sinne einer leichten konkaven Durchbiegung verformt. Auf diese Weise wird ein sich leicht nach innen verjüngender Querschnitt der fertigen Schleifscheibe erzeugt, ohne daß von vornherein Platten mit entsprechenden Wölbungen verwendet werden müssen.

Der Heber 46 besteht aus einem horizontalen Ealken 48. An diesen sind Schenkel 49 und 50 angelenkt, die in nach inuenre lohende η "Orsprüngen 51 und 52 enden. Diese dienen zum Unigreifer: des SparuiCrbalkens 40. Ein Auge 53 Ist am oberen Teil des Balkens 48 montiert. Mit Hilfe eines am Auge 53 angreifenden Hebezeuges kann die Gießform 10 angehoben und in einen Ofen zur Wärmebehandlung gebracht werden. Schließlich kann die Gießform 10 auseinandergenommen werden, indem die Schrauben 4 am Rand der Gießform 10 und die Schraube 42 gelöst werden.

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Durch die Verwendung der Füllhülse 26 kann der Materialverbrauch für die Schleifscheibe beträchtlich reduziert werden, da zur Erzeugung der mlttlgen Schlelfschelbenöffnung nur noch äußerst wenig Material entfernt werden muß.

Mit der zentralen Füllhülse 26 wird daher eine beträchtliche Menge Rohmaterial gespart, vor allem, wenn relativ große Schleifscheiben hergestellt werden. So mußte bisher z. B. eine Schleifscheibe mit großem Durchmesser mit einer Kernbohrung von etwa 20 cm Durchmesser versehen werden. Abgesehen vom Arbeite aufwand ging daher auch ein entsprechender Betrag an Rohmaterial verloren. Mit der Füllhülse 26 kann außerdem die Gießform 10 äußerst schnell geschlossen werden, so daß keine Zeit verlorengeht, was insbesondere beim Gießen großer Schleifscheiben von Bedeutung ist.

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Claims

1777AQ3 Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Herstellung kunstharzgebundener Schleifscheiben mit einer um eine vertikale Achse rotierendenGleßform, die In der Mitte einer oberen, im Abstand zu einer Bodenplatte angeordneten Deckelplatte eine zentrale Füllöffnung zur Beschickung der Gießform mit Schleifkorn und flüssigem Bindemittel besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß in der Füllöffnung (9) ein in vertikaler Richtung axial verschiebllches Formverschlußteil (26) angeordnet Ist, das zum Füllen der Gießform (10) in eine Formöffnungsstellung und zum Verschluß der Gießform nach deren Füllen In eine Formschließstellung bewegbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Formverschlußteil als zylindrische FUUhUlse (26} ausgebildet Ist, die in der Formöffnungsstellung mittels einer ersten IIalteelnrlchtu^r:g '24, 22) lösbar in einer angehobenen Stellung festlegbar und in der Formschließstellung mittels einer zweiten Halteeinrichtung (25, 22) lösbar in einer abgesenkten Stellung festlegbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllhülse (26) in der Schließstellung der Gießform (10) deren Bodenplatte (2) berührt und einen Im wesentlichen ringförmigen Gießraum bestimmt, so daß ein zentraler Zylinderraum als Kernöffnung der fertig gegossenen Schleifscheibe freibleibt.

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4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Halteeinrichtung eine auf der Außenseite der Füllhülse (26) vorgesehene Ringnut (24) aufweist, In die an der Gießform (10) nahe der Füllöffnung (9) vorgesehene, federnd bewegliche Anschlag riegel (22/ eingreifen, wenn steh die Füllhülse (26) In Ihrer angehobenen Stellung befindet.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Halteeinrichtung eine auf der Außenseite der Füllhülse (26) oberhalb der Ringnut (24) vorgesehene Ringschulter (25) Ist, die mit den- beweglichen Anschlagriegeln (22) zusammenwirkt, wenn sich die Füllhülse (26) In Ihrer abgesenkten Stellung befindet.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die FüllhUlse (26) Im Bereich der Ringnut (24) Ihren größten Durchmesser aufweist und sich von dort sowohl zum unteren Rand (29) als auch zur Ringschulter (25) hin verjüngt.

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