DE2350139B2 - Hohlkörperförmiger Schleifkörper - Google Patents

Description

Die Hauptanmeldung betrifft einen aus Bindemittel und Schleifkorn bestehenden Schleifkörper, der sich dadurch auszeichnet, daß er Hohlkörperform besitzt mit bis zu 50fachem Außendurchmesser des mittleren Schleifkorndurchmessers. Der Schleikorn kann alternativ auch auf einem hohlkörperförmigen Träger mit bis zu 50fachem Außendurchmesser des mittleren Schleifkorndurchmessers gebunden sein. Die Anordnung nach dem Hauptpatent ergibt gegenüber herkömmlichem Schleifkorn eine über die Standzeit gleichmäßigere Rauhtiefe sowie ein bezogen auf die Schleifkornmenge großes und dem einzelnen Schleifkorn eng benachbartes, geometrisch gleichmäßig angeordnetes Porenvolumen. Das Hauptpatent betrifft ferner die Anwendung des hohlkörperförmigen Schleifkörpers in band- oder blattförmigen Werkzeugen.

Die Erfindung bezweckt eine Weiterbildung des Gegenstands der Hauptanmeldung bezüglich der Eigenschaften des Schleifkörpers und einer allgemeineren Verwendbarkeit des Schleifkörpers.

Demgemäß zeichnet sich ein aus Bindemittel, Schleifkorn und gegebenenfalls Träger bestehender hohlkörperförmiger Schleifkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4 der Hauptanmeldung dadurch aus, daß die Dicke des schleifkornhaltigen Teils der hohlkörperförmigen Schleifkörper bis zu 10 Schleifkorndurchmessern beträgt. Dadurch wird die Nähe jedes einzelnen Schleifkorns zum Porenvolumen, das ist ein wichtiger Parameter der Schleifeigenschaften, klar definiert. In vielen Fällen soll die Dicke des schleifkornhaltigen Teils sogar nicht größer als 3 Schleifkorndurchmesser sein.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Schleifkorn nur einschichtig angeordnet. Diese Anordnung ist insofern besonders vor- ⁶S teilhaft, als ein Verschmieren von Kornzwischenräumen und damit ein Unwirksamwerden einzelner Körner völlig ausgeschlossen ist. Ferner ermöglicht dieses Merkmal die Anwendung eines einfachen Herstellungsverfahrens, bei dem das Schleifkorn auf einen mit Bindemittel benetzten Hilfsträger aufgetragen wird.

In jedem Fall wird im schleifkornhaltigen Teil des Schleifkörpers eine möglichst dichte Schleifkornanordnung angestrebt. In den meisten Fällen reicht eine im wesentlichen einschichtige Anordnung des Schleifkorns in bzw. an den Hohlkörpern aus. Man ist :romit bestrebt, einen aus Schleifkorn und einem geeigneten Bindemittel bestehenden, möglichst widerstandsfähigen und dichten Hohlkörpermantel herzustellen. Als Bindemittel eignen sich Kunstharze. Aber auch keramische oder metallische Bindungen sind verwendbar. Im Interesse größtmöglicher Widerstandsfähigkeit haben die Schleifkörper zweckmäßigerweise angenäherte Hohlkugeigestalt. Sie können aber auch zylindrisch oder in anderer Weise geformt sein, wobei sie vorzugsweise allseitig geschlossen sind. Hohlzylindrische Ausführung mit beiderseits oder einerseits offenem Ende ist jedoch nicht ausgeschlossen.

Hohlkugelige Gestalt bewährt sich insbesondere bei solchen Schleifkörpern, die hohen Schleifdruck aufnehmen odei hohen Fliehkräften standhalten müssen sowie bei solchen Schleifkörpern, bei denen hohe Anforderungen an gleichmäßige Partikelgröße gestellt werden, wie beispielsweise Schleif- oder Polierwerkzeugen.

Vorteilhaft ist es, wenn der Schleifkörper oder wenigstens ein Teil der gemeinsam verwendeten Schleifkörper ein Schleifhilfsmittel enthält. Grundsätzlich gilt für solche Schleifhilfsmittel ebenso wie auch für andere Inhaltsstoffe des Schleifkörpers sowie für Hilfsträger oder Träger desselben, daß sie unter Schleifbedingungen leichter abtragbar sein sollen als der aus Schleifkorn und Bindemittel bestehende Mantel des Hohlkörpers. Sie sollen deshalb — zumindest unter den bei Schleifbedingungen herrschenden Temperaturen weich sein.

Die Größe der Schleifkörper liegt vorteilhafterweise zwischen 0,1 und 8 mm, vorteilhafterweise zwischen 0,2 und 2 mm.

Die esfindungsgemäßen Schleifkörper können in derselben Weise zu Schleifwerkzeugen oder größeren Schleifkörpern verarbeitet werden, wie dies bislang mit dem Schleifkorn geschieht, d. h. sie können mit einem Bindemittel in die gewünschte Form gebracht werden, wonach man das Bindemittel aushärten läßt. Dabei zeigt sich der Vorteil, daß aus den erfindungsgemäßen Schleifkörpern hergestellte Schleifwerkzeuge trotz aufgezeichneter Festigkeit der Kornbindung besonders leicht sind und sich daher mit höherer Umfangsgeschwindigkeit betreiben lassen.

Bei der Herstellung der Schleifkörper verfährt man nach der Erfindung zweckmäßigerweise so, daß Trägerpartikel im klebfähigen Zustand mit dem Schleifkorn gemischt werden. Die Trägerpartikel können selbst, d. h., ohne Zusatz eines Klebmitiels, in klebfähigen Zustand gebracht werden, indem sie beispielsweise vor der Mischung mit dem Schleifkorn auf ihre Erweichungstemperatur erwärmt werden, sofern sie aus thermoplastischem Werkstoff bestehen. Wenn die Trägerpartikel aus einem thermoplastischen oder nichttherrnoplastischen Kunstharz bestehen, können sie auch mit dem Schleifkorn gemischt werden, bevor ihr Material vollständig polymerisiert ist und sie demzufolge noch klebrig sind. In denjenigen Fällen, in denen die Trägerpartikel selbst klebrig sind, vermischt man sie mit dem Schleifkorn zweckmäßigerweise im Wirbelschichtverfahren.

Dieses Verfahren ist selbstverständlich auch anwendbar, wenn die Partikel durch Benetzung mit einem Bindemittel klebfähig gemacht wurden. Jedoch ist es in einem solchen Fall meist einfacher und deshalb vorteilhafter, die Mischung auf mechanischem Wege in der Schüttung, beispielsweise innerhalb einer bewegten Trommel, vorzunehmen.

Die einzige Figur veranschaulicht einen schematischen Teilschnitt durch eine Schleifscheibe in vergrößertem Mr^stab. Dabei stelle man sich bei 1 die Schleiffläche vor, während bei 2 eine am Schleifvorgang nicht beteiligte seitliche Begrenzungsfläche der Schleifscheibe angedeutet sein soll. Die beiden anderen Begrenzungslinien sind Bruchlinien.

Die Schleifscheibe ist aus einer Vielzahl von erfindungsgemäßen Schleifkörpern 3 aufgebaut, von denen jeder aus einem bläschenförmigen Träger 4, z. B.. aus thermoplastischem Kunststoff, und einem Kornmantel 5 besieh», der durch ein nicht dargestelltes Bindemittel an dem Träger gehalten ist. ]e nach Art und Menge des zur Bindung des Korns an dem Träger verwendeten Bindemittels ist dies auch unmittelbar zwischen benachbarten Körnern wirksam.

Untereinander sind die Schleifkörper durch ein, die einzelnen Schleifkörper umhüllendes Bindemittel 6 miteinander verbunden, je nach der Menge des verwendeten Bindemittels füllt dies die Zwickelhohlräume zwischen den Schleifkörpern aus oder bedeckt es nur — wie im gezeichneten Fall — deren Oberflächen, wobei die Zwickelhohlräume unausgefüllt bleiben. Wünscht man die Zwickelhohlräume zu füllen, so kann man das Bindemittel auch mit einer gewissen Menge an Schleifkorn 7 (oder Füllstoff und/oder Schleifhilfsstoffen anreichern), das in der Zeichnung stellenweise angedeutet ist und von dem lediglich durch seine Umrisse angedeuteten Korn der Schleifkörper durch flächig schwarze Ausführung un.erscheidbar ist.

Einige oder alle der Hohlkörper können mit einem Schleifhilfsstoff 8 gefüllt sein, beispielsweise einem Schmiermittel, einem Rostschutzmittel, einem Antischweißmittel (z. B. organische oder anorganische Halogenverbindungen) od. dgl. Der Schleifhilfsstoff kann in fester, pastöser, flüssiger oder gasförmiger Form vorliegen.

An der Schleiffläche 1 erkennt man, daß einige der Schleifkörper aufgebrochen sind und dal.er große Poren 9 bilden, während andere 10 noch mit ihrer Außenfläche wirksam sind. Man erkennt ferner, daß die Poren groß sind im Vergleich mit der Korngröße.

Es ist meist nicht erforderlich, daß die Festigkeit des im wesentlichen aus Schleifkorn bestehenden Schleifkörpermantels überwiegend durch dasjenige Bindemittel vermittelt wird, weiches das Schleifkorn an den Träger bindet. Die bei der Herstellung des Schleifkörpers bewirkte Bindung des Korn an den Träger und der Schleifkörner untereinander braucht lediglich so stark zu sein, daß die Hohlkörper den bei der späteren Herstellung des Schleifwerkzeuges od. dgl. auftretenden Kräften widerstehen können. Die Endfestigkeit nicht nur des Schleifwerkzeuges, sondern auch einzelner Schleifkörper, wird vorzugsweise im wesentlichen durch dasjenige Bindemittel bestimmt, welches die Hohlkörper bei deren Verbindung zum Schleifwerkzeug von außen her benetzt.

Jedoch kann die Herstellung des Schleifwerkzeuges nach der Erfindung auch überwiegend oder ausschließlich mit Hilfe desjenigen Bindemittels erfolgen, das bei der vorausgehenden Herstellung der Schleifkörper verwendet wurde, indem die Schleifkörper vor der Aushärtung dieses Bindemittels in dichter Packung zu dem Schleifkörper geformt werden.

Bei der Herstellung von Schleifwerkzeugen braucht die Festigkeit der Schleifkörpermäntel übrigens nicht so stark zu sein, daß Verformungen unter der Verpressung vermieden werden.

Erfinoungsgemäß aufgebaute Schleifwerkzeuge stellen an der Schleiffläche ständig eine Vielzahl frischer Schleifkörner zur Verfügung. In vielen Fällen kann daher ein Abrichten oder Schärfen des Schleifkörpers entfallen oder in größeren Zeitabständen durchgeführt werden.

Die erfindungsgemäßen Schleifkörper brauchen nicht unbedingt zu größeren Einheiten, insbesondere Schleifwerkzeugen, zusammengesetzt werden, sondern können in der einfachsten Form auch als Schüttung beispielsweise in Poliertrommeln angewendet werden. Dabei ergibt sich der Vorteil, daß eine bestimmte Schüttungsmenge, die im allgemeinen durch Größe und Form der Poliertrommel sowie durch die Größe und Art der zu polierenden Gegenstände bestimmt wird, mit einer verhältnismäßig geringen Kornmenge dargestellt werden kann. Wenn die Schleifkörper gasgefüllt sind, haben sie auch ein sehr geringes spezifisches Gewicht und ist die Schüttung entsprechend locker, was für eine gleichmäßige Schleifwirkung günstig ist. Dabei bleibt die gleichmäßige Schleifwirkung auch dann erhalten, wenn die Schleifkörper mit der Zeit aufbrechen und nicht mit ihrer Außenoberfläche sondern mit der Bruchfläche ihrer Teilstücke zur Einwirkung kommen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Aus Bindemittel, Schleifkorn und gegebenenfalls Träger bestehender hohlkörperförmiger Schleifkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4 der Hauptanmeldung 2348338, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des schleifkornhaltigen Teils (5) der hohlkörperförmigen Schleifkörper bis zu 10 Schleifkorndurchmessern beträgt.

2. Schleifkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleifkorn einschichtig angeordnet ist.

3. Schleifkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Schleifhilfsmittel (8) enthält.

4. Schleifkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dali er einen Außendurchmesser von 0,1 bis 8 mm hat.

5. Schleifkörper oder rotierendes Schleifwerkzeug mit Schleifkorn, Bindemittel und hohlkörperförmigen Teilchen, dadurch gekennzeichnet, daß die hohlkörperförmigen Teilchen Schleifkörper nach einem der vorangehenden Ansprüche Ϊ bis 4 bzw. einem der Ansprüche 1 bis 4 der Hauptanmeldung 23 48 338 sind, welche untereinander durch ein Bindemittel (6) verbunden sind.