DE2401099A1

DE2401099A1 - Abrasive body for working hard stones e.g. marble, granite - contains a magnesium binder and a stabilising phenolic resin

Info

Publication number: DE2401099A1
Application number: DE2401099A
Authority: DE
Inventors: Gianfranco Poli
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-09-22
Filing date: 1974-01-10
Publication date: 1975-07-17

Abstract

The parent patent disclosed an abrasive article for working hard stones e.g. marble, granite, is made of an abrasive compsn. contg. an Mg- bonder and a phenolic resin or similar prod. adapted to stabilise the degree of humidity in the interior of the article and to minimise ageing. In mfre., the abrasive compsn. is shaped and then fired (in 1 or more steps), teh number of firing steps, their duration and the %-age of the individual ingredients depending on the type and range of grain sizes of the abrasive. The addn. of the phenolic resin is chosen so that a controlled slowing of the setting reaction of the binder is obtd. by both chem. and mech. action. The binder comprises MgO and MgCl2 in conc. soln. The abrasive articles dry rel. quickly and evenly. This reduces amount of storage space required. Undesirable ageing resulting in reduced abrading efficiency, and structural weakening of the article, is minimised.

Description

Schleifkörper für die Bearbeitung von harten Steinen Die Erfindung betrifft einen Schleifkörper für die Bearbeitung von harten Steinen, insbesondere Marmor, Granit und dergleichen, hergestellt aus einer SchleiSmittelmischung, die als Bindemittel ein Magnesium-Bindemittel enthält, wobei diese SchleiSmittelmischung zur Aufrechterhaltung eines inneren Feuchtigkeitsgrades und zur Be-Beseitigung des Alterungsvorganges des Schleifkörpers als Zusatzmittel ein Phenolharz oder ein phenolharzähnliches Produkt vorgesehen ist und diese Mischung nach der Formung einem Brennprozeß mit einer oder mehreren Phasen ausgesetzt ist, wobei sowohl die Anzahl der Brennphasen und die Brenndauer als auch der Prozentsatz der verschiedenen Mischungsanteile von der Type und Körnung des Schleifmittels abhängen. Abrasive tools for working hard stones The invention relates to a grinding wheel for working hard stones, in particular Marble, granite and the like, made from an abrasive mixture that contains a magnesium binder as a binder, this abrasive mixture to maintain an internal degree of moisture and to eliminate the Aging process of the grinding wheel as an additive a phenolic resin or a phenolic resin-like one Product is provided and this mixture after the molding with a firing process exposed to one or more phases, both the number of burning phases and the burning time as well as the percentage of the different mixing proportions of depend on the type and grain size of the abrasive.

Schleifkörper zur Bearbeitung von harten Steinen werden im allgemeinen aus einer Schleifmittelmischung hergestellt, die außer den eigentlichen SchleiSmitteln (z.B. Karborund) ein Magnesium-Bindemittel enthalten. Abrasive tools for working hard stones are generally used made from a mixture of abrasives which, in addition to the actual abrasives (e.g. carborundum) contain a magnesium binder.

Nach einer bekannten Ausführungsart werden die herzustellenden Schleifkörper aus der Schleifmittelmischung geformt und dann bei Raumtemperatur über einen längeren Zeitabschnitt (z.B. 30 bis 60 Tage) in entsprechenden Lagerräumen getrocknet. Diese Art der Trocknung erweist sich aufgrund der langen Zeitdauer sowie aufgrund der dazu benötigten großen Lagerräume als äußerst nachteilig. Durch dieses Trocknen und ein weiteres Lagern trocknen diese bekannten Schleifkörper nach und nach von innen heraus aus.According to a known embodiment, the grinding bodies to be produced are molded from the abrasive mixture and then kept at room temperature for an extended period Period of time (e.g. 30 to 60 days) dried in appropriate storage rooms. These Type of drying proves due to the long duration as well extremely disadvantageous due to the large storage rooms required for this. Because of this Drying and further storage dry these known grinding wheels gradually from the inside out.

Dieser natürliche und für eine gute Arbeitsleistung des Schleifkörpers unerwünschte Alterungsvorgang führt dann so weit, daß diese Schleifkörper schließlich unbrauchbar werden.This natural and for a good work performance of the grinding wheel unwanted aging process then leads so far that these grinding wheels finally become unusable.

Durch die Ausführungsform der Hauptanmeldung soll ein Schleifkörper zur Bearbeitung von harten Steinen (insbesondere Marmor, Granit und dgl.) geschaffen werden, durch den die Nachteile der bekannten Ausführungen vermieden werden. The embodiment of the main application is intended to be a grinding wheel for processing hard stones (especially marble, granite and the like.) Created by which the disadvantages of the known designs are avoided.

Dies wird dadurch erreicht, daß in der das Magnesium-Bindemittel enthaltenden Schleifmittelmischung zur Aufrechterhaltung eines inneren Feuchtigkeitsgrades und zur Beseitigung des Alterungsvorganges des Schleifkörpers als Zusatzmittel ein Phenolharz oder ein phenolharzähnliches Produkt vorgesehen ist und diese Mischung nach der Formung einem Brennprozeß mit einer oder mehreren Phasen ausgesetzt ist, wobei sowohl die Anzahl der Brennphasen und die Brenndauer als auch der Prozentsatz der verschiedenen Mischungsanteile von der Type und Körnung des Schleifmittels abhängen. This is achieved in that the magnesium binder containing abrasive mixture to maintain an internal moisture level and to eliminate the aging process of the grinding wheel as an additive Phenolic resin or a phenolic resin-like product is provided and this mixture is subjected to a firing process with one or more phases after molding, where both the number of burning phases and the burning time as well as the percentage the different proportions of the mixture depend on the type and grain size of the abrasive.

Es wird somit der Schleifmittelmischung noch ein Zusatzmittel, nämlich Phenolharz oder phenolharzähnliches Produkt, zugegeben, durch das die Struktur und die Eigenschaften des Schleifkörpers selbst verbessert werden, so daß einerseits ein gewisser Feuchtigkeitsgrad im Schleifkörper zurückgehalten und andererseits der störende natürliche Alterungsvorgang weitgehend beseitigt wird. It thus becomes an additive to the abrasive mixture, namely Phenolic resin or phenolic resin-like product, added through which the structure and the properties of the grinding wheel itself can be improved, so that on the one hand a certain degree of moisture retained in the grinding wheel and on the other hand the annoying natural aging process is largely eliminated.

Gleichzeitig wird durch den Brennprozeß erreicht, daß das eigentliche Trocknen des Schleifkörpers in einem äußerst kurzen Zeitabschnitt erfolgt, worauf dann der Schleifkörper sofort gebrauchsfertig ist; dieser Brennprozeß macht damit auch gleichzeitig die früher erforderlichen Lagerräume zum Austrocknen überflüssig.At the same time, the firing process ensures that the actual Drying of the abrasive article takes place in an extremely short period of time, whereupon then the grinding wheel is immediately ready for use; this burning process does with it At the same time, the storage rooms previously required to dry out are superfluous.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, einen Schleifkörper der Hauptanmeldung noch weiter zu verbessern. The object of the present invention is now to provide an abrasive body to improve the main registration even further.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Zusatz von Phenolharz oder phenolharzähnlichem Produkt so gewählt ist, daß durch die chemische und mechanische Wirkung eine kontrollierte Verlangsamung in der Reaktion der Abbindung des aus Magnesiumoxyd und Magnesiumchlorid in konzentrierter Lösung zusammengesetzten Bindemittels erzielbar ist. According to the invention, this is achieved by adding phenolic resin or phenolic resin-like product is chosen so that the chemical and mechanical Effect a controlled slowdown in the reaction of the setting of the magnesium oxide and magnesium chloride in a concentrated solution of composite binder achievable is.

Zahlreiche Versuche im Labor und in der Praxis haben gezeigt, daß durch eine richtig gewählte Zugabe von Phenolharz bzw. phenolharzähnlichem Produkt eine kontrollierte Verlangsamung in der Reaktion der Abbindung des Bindemittels in der Weise erzielbar ist, daß Schleifkörper, beispielsweise Schleifsteine, von äußerst guter Qualität hergestellt werden können; diese Schleifkörper behalten auch nach dem Brennen im Ofen einen gewünschten Feuchtigkeitsgrad, der ohne einen solchen Harzzusatz unmöglich wäre. Numerous tests in the laboratory and in practice have shown that through correctly selected addition of phenolic resin or phenolic resin-like product a controlled slowdown in the reaction of the binding agent setting can be achieved in such a way that grinding bodies, for example grindstones, of extremely good quality can be produced; retain these abrasives too after firing in the oven a desired degree of humidity, which without such Adding resin would be impossible.

Die Schleifmittelmischung dieses erfindungsgemäßen Schleifkörpers setzt sich aus den gleichen Grundbestandteilen wie bei der Hauptanmeldung zusammen, und zwar im wesentlichen folgendermaßen: - Kalzinierter Magnesit (Magnesiumoxyd ; MgO) 28,7 -- Karborund (SIC) oder andere ähnliche Produkte (Al203B4C usw.) 28,7 - 11,6% - Magnesiumchlorid (MgGl2) in konzentrierter Lösung (27+35 se) 31,6 - 42,4% - Phenolharz oder phneolharzähnliches Produkt 5,4 -- Bimsstein 5,6 - o,oX Diese Prozentsätze richten sich nach den Härteeigenschaften der eigentlichen Schleifmittel, und zwar betreffen im wesentlichen die ersten Prozent angaben Schleifkörper aus einer sehr weichen Schleifmitteltype, während die zweiten Prozentangaben Schleifsteine aus einer sehr harten Schleifmitteltype betreffen. The abrasive mix of this inventive abrasive article consists of the same basic components as in the main application, essentially as follows: - Calcined magnesite (Magnesium oxide; MgO) 28.7 - Carborundum (SIC) or other similar products (Al203B4C etc.) 28.7 - 11.6% - magnesium chloride (MgGl2) in concentrated solution (27 + 35 se) 31.6 - 42.4% - phenolic resin or phenolic resin-like product 5.4 - pumice stone 5.6 - o, oX These percentages depend on the hardness properties of the actual Abrasives, and the first percent essentially relate to abrasives from a very soft type of abrasive, while the second percentages are grinding stones concern from a very hard type of abrasive.

Bei einem Schleifkörper üblicher Art ist das Abbinden auf die Bindewirkung der Bestandteile MgO und MgCl2 in konzentrierter Lösung zurückzuführen, wobei die aufgrund der Reaktion von MgO + MgC12 + H20 = MgOHCl, also mit der Bildung von Magnesium-Oxychlorid erfolgt, das in kristallisiertem Zustand sich in Hydratform MgClOH 10 H20 zeigt, d.h. ein solches Abbinden erfolgt durch Verlust von Wasser, also durch natürliche Austrocknung, die bei der Alterung der Schleifkörper in den Lagerräumen auftritt. Da dieser Wasserverlust - wie bereits weiter oben erwähnt - sich nach der Trocknung weiter fortsetzt, werden die üblichen Schleifkörper nach einer gewissen Zeit vollkommen trocken und somit unbrauchbar. In the case of an abrasive, the setting is of the usual type on the binding effect of the components MgO and MgCl2 in concentrated solution, whereby the due to the reaction of MgO + MgC12 + H20 = MgOHCl, i.e. with the formation of magnesium oxychloride takes place, which shows in the crystallized state in the hydrate form MgClOH 10 H20, i.e. such setting occurs through loss of water, i.e. through natural water Desiccation that occurs as the grinding wheels age in the storage rooms. Since this loss of water - as already mentioned above - occurs after drying continues, the usual grinding tools become perfect after a certain time dry and therefore unusable.

Dieser Alterungsvorgang läßt sich - wie ebenfalls bereits oben erwähnt - durch den Zusatz von Phenolharz oder phenolharzähnlichem Produkt praktisch beseitigen, wobei die erhaltenen Schleifkörper aufgrund des Brennens in Ofen innerhalb kurzer Zeit gebrauchsfertig sind und dabei gleichzeitig noch eine wesentlich bessere Qualität bei praktisch unbeschränkter Dauer aufweisen. Bei der Zusammensetzung der erfindungsgemäßen Schleifkörper besitzt das Phenolharz bzw. das phenolharzähnliche Produkt gegenüber den Bestandteilen MgO und MgCl komplizierte und im einzelnen schwer zu ermittelnde Wirkungen; durch die der Erfindung zugrundeliegenden zahlreichen Versuche läßt sich Jedoch feststellen, daß diese Wirkungen sowohl chemischer als auch mechanischer Natur sind. This aging process can - as also already mentioned above - practically eliminate by adding phenolic resin or phenolic resin-like product, the abrasive articles obtained within a short time due to the baking in the oven Time are ready to use and doing it at the same time another essential have better quality with practically unlimited duration. In the composition the abrasive article according to the invention has the phenolic resin or the phenolic resin-like one Compared to the components MgO and MgCl, the product is complicated and difficult in detail effects to be determined; by the numerous underlying the invention Experiments can be found, however, that these effects are both chemical and are also of a mechanical nature.

Die chemische Wirkung kann man auf die Tatsache zurückführen, daß das Phenolharz mit saurer Wirkung - aufgrund seiner Verwandtschaft mit Magnesiumhydrat mit alkalischer Reaktion - die normale Abbindewirkung durch das Vorhandensein von reichem, freiem Magnesiumchlorid nach dem Brennen teilweise verlangsamt, was - hygroskopisch gesehen - einen makroskopischen Prozeß der Befeuchtung des Schleifkörpers verursacht, wobei dieser Prozeß sehr lange andauert und sogar zu einem sog. echten 'Weinen führt, wenn der Schleifkörper der Luft ausgesetzt wird. Entzieht man die Schleifkörper der Berührung mit Luft, indem man sie in geeignete dichte Behälter legt, dann hört diese hygroskopische Wirkung auf, die jedoch wieder beginnt, wenn Luft an den Schleifkörper gelangt. Es erfolgt somit kein Altern des erfindungsgemäßen Schleifkörpers. Hieraus ergibt sich der große Vorteil der erfindungsgemäß zusammengesetzten Schleifkörper, daß sie nämlich stets feucht bleiben (im Gegensatz zu den bisher üblichen Schleifkörpern, die mit der Zeit austrocknen und bei der Arbeit einen unerwünscht großen pulverartigen Abrieb aufweisen). The chemical action can be attributed to the fact that the phenolic resin with an acidic effect - due to its relationship to magnesium hydrate with alkaline reaction - the normal setting effect due to the presence of rich free magnesium chloride after burning partially slows what - hygroscopic seen - causes a macroscopic process of moistening the abrasive, this process takes a very long time and even leads to so-called 'real' crying, when the abrasive is exposed to air. Removing the grinding tools contact with air by placing it in suitable tight containers, then listening this hygroscopic effect, which starts again when air gets into the grinding wheel got. There is therefore no aging of the abrasive article according to the invention. From this there is the great advantage of the abrasive bodies composed according to the invention, that they always stay moist (in contrast to the previously common grinding tools, which dry out over time and an undesirably large powdery at work Show abrasion).

Die mechanische Wirkung des Phenolharzes läßt sich auf die Tatsache zurückführen, daß das Phenolharz in der Schleifmittelmasse eine große Anzahl von Höhlen sowie kapillare Netze schafft, so daß durch Behinderung einer Berührung zwischen den beiden Binde-Bestandteilen (MgO und MgC12) wider Schleifmittelmischung das Abbinden verlangsamt wird. Auf diese Weise wird ein Brennen im Ofen ermöglicht und eine Alterung der Schleifkörper weitgehend verhindert. The mechanical effect of the phenolic resin can be attributed to the fact attribute that the phenolic resin in the abrasive composition has a large number of Caves as well as capillary networks creates, so that by obstruction one contact between the two binding components (MgO and MgC12) against the abrasive mixture setting is slowed down. In this way, it can be burned in the oven and aging of the grinding wheels is largely prevented.

Bei den der Erfindung zugrundeliegenden Versuchen hat man u.a. zwei Probe-Schleifkörper aus einer im wesentlichen gleichen Schleifmittelmischung hergestellt, wobei dem einen Schleifkörper Phenolharz zugesetzt war, während der andere Schleifkörper keinen solchen Zusatz aufwies. In the experiments on which the invention is based, one has, inter alia, two Test abrasive made from essentially the same abrasive mix, phenolic resin was added to one abrasive while the other abrasive had no such addition.

Beide Probe-Schleifkörper wurden in gleicher Weise in einem Ofen gebrannt. Hierbei zeigte sich, daß der Schleifkörper ohne Harzzusatz trocken und somit für eine befriedigende Arbeit unbrauchbar war, d.h. er wirkte wie ein natürlich ausgetrockneter Schleifstein, der sehr alt war. Demgegenüber erwies sich der Probe-Schleifkörper mit Harzzusatz als äußerst gut, und zwar sowohl was seinen Feuchtigkeitsgrad als auch seine Arbeitsleistung anbelangte; dieser zweite Schleifkörper hielt sich von selbst feucht, nämlich aufgrund der Wirkung des freien Magnesiumchlorids. Ferner zeigte sich, daß dieser zweite Schleifkörper, wenn er der Berührung mit Luft entzogen war, auf eine äußerst lange Zeitdauer vor der Alterung geschützt war, was auf die Verlangsamung und vorübergehende Einstellung des Abbindens zurückzuführen ist. Both sample abrasives were similarly in an oven burned. It was found that the grinding wheel was dry and dry without the addition of resin was thus useless for a satisfactory job, i.e. it looked like a natural dried out grindstone that was very old. In contrast, the sample grinding wheel turned out to be with the addition of resin as extremely good, both in terms of its moisture level and also concerned his work performance; this second grinding wheel stayed off even moist, namely due to the action of the free magnesium chloride. Further it was found that this second abrasive body, when withdrawn from contact with air was protected from aging for an extremely long period of time, which was due to the Slowing and temporary cessation of setting is due.

Die obigen Erläuterungen betreffen die grundlegende Ausführungsart eines erfindungsgemäßen Schleifkörpers. The above explanations relate to the basic design an abrasive article according to the invention.

Im Rahmen der Erfindung kann diese Ausführungsart eines Schleifkörpers jedoch im Sinne der Ausführungen der Hauptanmeldung verändert werden. Dies trifft beispielsweise auf die Art des Brennprozesses und auf die Prozentsätze der verschiedenen Mischungsanteile entsprechend der Type und Körnung des Schleifmittels zu. In the context of the invention, this embodiment of a grinding wheel however, they can be changed in accordance with the explanations of the main application. This is true for example on the type of firing process and the percentages of the various Mixing proportions according to the type and grain size of the abrasive.

Claims

Ö Grinding wheel for working hard stones, in particular Marble, granite and the like made from an abrasive mix that contains a magnesium binder as a binder, this abrasive mixture to maintain an internal level of moisture and to remove the Aging process of the grinding wheel as an additive a phenolic resin or a phenolic resin-like one Product is provided and this mixture after the molding with a firing process exposed to one or more phases, both the number of burning phases and the burning time as well as the percentage of the different mixing proportions of depend on the type and grain size of the abrasive i c h n e t that the addition of phenolic resin or phenolic resin-like product so is chosen that a controlled chemical and mechanical action Slowing down in the reaction of the setting of magnesium oxide and magnesium chloride can be achieved in a concentrated solution of composite binder.

2. Abrasive body according to claim 1, characterized in that the chemical effect can be achieved in that the phenolic resin has an acidic effect due to the relationship to magnesium hydrate with a basic effect the normal setting reaction between magnesium oxide and magnesium chloride in solution is slowed down or prevented.

3. Abrasive body according to claim 1, characterized in that it according to the burning has a large amount of free magnesium chloride, so that because of its hygroscopic property remains moist.

4. Abrasive body according to claim 1, characterized in that the mechanical effect can be achieved by adding the phenolic resin to the abrasive mass a large number of cavities and capillary networks creates direct contact between magnesium oxide and magnesium chloride hindered the reaction of the setting of the binder slowed down.