DE2324111A1 - Verfahren zum herstellen von partikeln gleicher form und groesse - Google Patents

Verfahren zum herstellen von partikeln gleicher form und groesse

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DE2324111A1
DE2324111A1 DE2324111A DE2324111A DE2324111A1 DE 2324111 A1 DE2324111 A1 DE 2324111A1 DE 2324111 A DE2324111 A DE 2324111A DE 2324111 A DE2324111 A DE 2324111A DE 2324111 A1 DE2324111 A1 DE 2324111A1
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Wendell Stuart Blanding
Jack Anthony Brothers
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Corning Glass Works
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Corning Glass Works
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Description

Anmelderin: Corning Glass Works
Corning, N. Y., 14830
Verfahren zum Herstellen von Partikeln gleicher Form
und Grosse
Die Erfindung "betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Partikeln gleicher Form und Grosse.
Diese Partikel sind besonders günstig verwendbar als Schleifkorn, zum Einbetten in griffige Strassendecken, als Sandpapier, für Schleif- und Schneidwerkzeuge, u. a. m.
Bei der Herstellung von Partikeln für die genannten Zwecke bestand bisher die grösste Schwierigkeit in der Form- und Grössentreue, d. h. der Herstellung von Partikeln durchweg gleicher Form und Grosse. Die Ausbeute beträgt meist weniger als 50%, während das meiste Material als wertloser Abfallstaub anfällt. Das verwertbare Korn muss dann erst noch
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klassiert werden. Trotzdem ergeben sich durch, zu weite Formund Grössentoleranzen uneinheitliche Schneid- und Schleifvorgänge und -geschwindigkeiten, und die Lebensdauer ist relativ kurz. Durch Behandlung in der Erzmühle kann-die Formtreue etwas verbessert werden, Jedoch wird die Ausbeute noch geringer.
Extrudierte Formen, z. B. gemäss US-PS 3»481,723 sind auf wenige geometrische Körper, wie einfache Zylinder oder Prismen, beschränkt, und die Herstellung ist aufwendig und teuer.
Die Erfindung hat demgegenüber ein "Verfahren zum Herstellen von Partikeln gleicher Form und Grosse mit grosser Variationsbreite und Form- und Abmessungstreue der hergestellten Formen und Grossen zur Aufgabe.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass in der Formfläche wenigstens eines von zwei zusammenwirkenden Formgliedern Ausnehmungen oder Eingravierungen gleicher Form und Grosse vorgesehen sind, ein plastisch verformbares Material wenigstens einem der Formglieder zugeführt wird, und dieses zu einem Band mit an benachbarten Kanten oder durch einen dünnen Bandstreifen miteinander verbundenen, aber ohne Veränderung ihrer gleichen Grosse und Form leicht voneinander trennbaren Partikeln geformt wird.
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In den Zeichnungen zeigt die Figur 1 schematisch-perspektivisch eine "Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Partikeln gleicher Form und Grosse;
die Figur la zeigt eine weitere Ausgestaltung im Schnitt;
die Figur 2 zeigt den Schnitt durch den angreifenden Teil von zwei zusammenwirkenden Formwalzen;
die Figur 3 zeigt die von der Formwalze der Figur 2 hergestellten Partikel stark vergrössert;
die Figur 4 zeigt die Partikel nach Trennung von dem Band der Figur 3;
die Figuren 5a - 10a zeigen verschiedene Partikelbänder und die Figuren 5b - 10b die entsprechenden Partikel nach Trennung von dem Band.
Die Figur 1 zeigt die z. B. wassergekühlten Formwalzen 10, 12 mit eingravierten Mustern oder Ausnehmungen 14, 16 in der Oberfläche, die durch Umdrehung in Pfeilrichtung ein plastisch verformbares Material G, wie Keramikansätze, Glasschmelzen oder Basalte zu einem fortlaufenden Band E mit verbundenen Partikeln P formen. Das Band kann durch Förderwalzen 18 einem versetzten weichen Walzenpaar 20 zugeführt werden, die das nunmehr starre
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Band aus seiner Ebene biegen und zerren, so dass die Partikel abgetrennt werden und als freies Korn in den Behälter 22 fallen. Im Bereich der gezeichneten Bandunterbrechung können weitere Bearbeitungsschritte eingeschaltet werden, wie Verfestigen, Trocknen, Brennen, Metallisieren gem. US-PS 2,702,750, zur Herstellung von für Schleifzwecke besonders günstigen Oermetpartikeln, usw.
Die Ausnehmungen oder Eingravierungen können in einer oder in beiden Walzen vorgesehen sein. Ist eine Walze glatt, so entsteht ein auf einer Seite ebenes Band, das auf der anderen Seite die Partikel trägt, die nicht abgetrennt zu werden brauchen, z. B. wenn die flache Seite auf einem geeigneten Träger befestigt wird.
In der Ausbildung der Figur 1 tragen beide Formwalzen 10, 12 auf ihrer Oberfläche 14, 16 das Formmuster zur Formung von Partikeln gleicher Form und Grosse geeigneter geometrischer Gestalt, z. B. Würfel, Tetraeder, Oktaeder usf., die' zunächst an benachbarten Kanten oder durch einen Randstreifen je nach Form miteinander verbunden sind.
Die Ausnehmungen der beiden Walzen können entweder abgestuft oder versetzt angebracht sein (Fig. 2), oder sie sind derart mit der Umdrehungsgeschwindigkeit synchronisiert, dass-die
. - 5 309 8 4 3/0868
NACHeEREtCHTf
gegenüberliegenden Muster ,ein Katerialdurch6ang ei™»*« entgehen Wie Sigur !a aeigt, *- «· *-**— ^ M
gehen. Wie Sigur !a
eine» Preßstempel und einer GegenfoOT 10a, 12a
Bei synchronisierter Anordnung Ue6. die Partei syrisch ia einer Bfcene, die eine durc, .In Paa* se^erliegende Partitelsoheitel fügende Achse in swei Hälften teilt.
in allen Fällen- können die Partikel durch Band.errung oder .WeBUn8 ohne inde^s ihrer ,or» und Sr8Sse austrennt werden, so dass sich die for,- und 6rosse„Setreue, kontinuierliche Herstellungsweise mit 95 - MX« Ausbeute ergibt:
Herstellbar sind Partei beliebig Grasse über 0,0254 ». Mr SchleifzweCe werden Hohen von Scheitel Zu Scheitel e^nes
± * "«- fOlgt
Kom3 von etwa 0,7 - * - >·™™**· Β±β «*-» im wesentlichen der Pressfcapasitat der Po^lieder, während sich eine untere Srense aus der «indestdicfce der erforderlichen, tragenden Bandfestigfceit ergibt. Bei, Abtrennen durch Verbiegen des Tragbandes erfolgt der Bruch an der dünnsten Stelle .. B. den Stoasfcanten benachbarter Partial oder dem Bandstreifen ,wischen den Partikeln. Pie abgetrennten und ge feiten Partei können 3e nach Verwendungszweck weiter verarbeitet werden.
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In der Ausbildung der Figur 2 sind die Formwalzen 110, 112 mit an der Angriffsstelle 118 abgestuften oder versetzten Eingravierungen oder Ausnehmungen 114, 116 versehen, z. B. in Gestalt von Pyramiden oder Tetraedern gleicher'Form und Grosse. Das den Walzen zugeführte, plastisch verformbare Material, z. B. Glas, wird zu einem diese Partikelkörper beidseitig tragenden Band E geformt; die Partikel P sind dabei durch die Kanten 120 der Partikelböden miteinander verbunden, bis sie durch Bandzerrung zu einzelnen Partikeln gleicher Form und Grosse entsprechend der ursprünglichen Form und Grosse der Ausnehmungen, getrennt werden.
Als Beispiel zeigen die Figuren 5-10 verschiedene, erfindungsgemäss hergestellte Bänder und Partikel, wobei die Figuren 5a bis 10a einseitig mit Partikeln bestückte Bänder, die Figuren 5b - 10b durch Synchronisierung zweier Formwalzen beidseitig bestückte Bänder zeigen; die Partikel haben z. B. die Gestalt leicht abgerundeter Würfel 51? 101, Pyramiden 61, oder bei beidseitiger Bestückung Oktaeder. Die Figur 7a zeigt mehrflächige Körper 71 mit zahlreichen Schneidkanten, die zum Schneiden, Schnittschleifen oder Ausputzen besonders geeignet sind. Die Partikel 81 des Bands 80 der Figur 8 zeigen eine achtseitige Gestalt. Die Partikel 91 der Figur 9a entstehen aus einem Paar auf gegenüberliegenden Bandseiten hervorstehenden Pyramiden, die einen Hexaeder bilden; ihre Herstellung erfolgt durch Synchronisierung der Walzengeschwindigkeit, so dass die Ausneh-
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NACHGEREICHT
nmngen 114, 116 beim Durchgang des Materials zusammenwirken, oder auch durch Pressen durch entsprechend geformte Preßstempel und Formen 10a, 12a.
Die genau regelbare geometrische Formtreue der Partikel ist bei Verwendung als Schleifkorn besonders günstig, weil sich eine hervorragende Schleifschärfe und Festigkeit des Schleifkorns ergibt. Durch geeignete Formwahl besteht die Möglichkeit der Verankerung des Schleifkorns auf dem Schleif- oder Schneidrad und damit die Verbesserung von Zuverlässigkeit und Lebensdauer. Ferner kann die Packungsdichte durch Optimierung der Anordnung auf dem Träger erhöht werden. Durch genaue Einstellung der Korngrösse und gute G-rössenverteilung ist die weitgehende Gleichartigkeit des Schieifprodukts bzw. Schleifwerkzeugs gewährleistet.
Es lassen sich somit praktisch beliebige geometrische Formen kontinuierlich oder abschnittsweise aus beliebigem, plastisch verformbarem, nach der Formung durch Abkühlen, Brennen usw. verfestigten oder erstarrendem Material herstellen, z. B. auch warmhärtbaren oder thixotropen Ansätzen; bei Verwendung von Glas können die Partikel durch Metallisieren zu Cermets umgewandelt werden, z. B. gemäss US-PS 2,702,750 oder vorzugsweise durch Kontakt mit geschmolzenem Aluminium bei 700°C während 2,5 - 10 Std. für Grossen von No. 20 bis No. 6 grit.
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Claims (9)

  1. I NACHGEREICHT
    Fat en t an s prüche
    lJ Verfahren zum Herstellen von Partikeln gleicher Form und Grosse aus fliessbarem, plastisch verformbarem Material, dadurch, gekennzeichnet, dass in der Formflache wenigstens eines von zwei zusammenwirkenden Formgliedern Ausnehmungen oder Eingravierungen gleicher Form und Grosse vorgesehen sind, ein plastisch verformbares Material wenigstens einem der Formglieder zugeführt wird und dieses zu einem Band mit an benachbarten Kanten oder durch einen dünnen Bandstreifen miteinander verbundenen, aber ohne Veränderung ihrer gleichen Grosse und Form leicht voneinander trennbaren Partikeln geformt wird.
  2. 2. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Formglieder aus einem Preßstössel und einer mit ihm zusammenwirkenden Form bestehen.
  3. 3. Verfahren gemäss Anspruch 1, -dadurch gekennzeichnet, dass die Formglieder aus einem zusammenwirkenden Walzenpaar bestehen.
  4. 4. Verfahren gemäss Anspruch 1, 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel auf einer Bandseite angeordnet sind und die andere Bandseite flach ist.
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  5. 5. Verfahren gemäss Anspruch 1, 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, dass beide Bandseiten Partikel tragen.
  6. 6. Verfahren gemäss Ansprüchen 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzen.so synchronisiert werden, dass entsprechende, gleiche Ausnehmungen der beiden Walzenflächen beim Materialdurchgang so zusammenwirken, dass auf den gegenüberliegenden Bandseiten Partikel mit in entgegengesetzter Richtung weisenden Scheiteln entstehen.
  7. 7. Verfahren gemäss irgend einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material ein thermoplastisches Material ist, welches sofort nach Verformung soweit abgekühlt wird, dass das Band mit den Partikeln hinreichend fest ist.
  8. 8. Verfahren gemäss irgend einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das plastisch verformbare Material ein grünes Keramikmaterial ist, welches nach derVerformung zur Verfestigung erhitzt wird.
  9. 9. Verfahren gemäss irgend einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material ein kieselsäurehaltiges Material ist und zur Bildung von Cermetpartikeln nach der Formung "metallisiert wird.
    309849/0868
    Leerseite
    ORIGINAL fNSPECTED
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