DE2928846A1 - Verfahren zum herstellen von - insbesondere scheibenfoermigen - formstuecken aus einem schleifmaterial - Google Patents

Description

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PATENTANWÄLTE

DR.-ING. R. DÖRING _ 3 _ DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE

BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN

UNICORN INDUSTRIES LIMITED

Castle Hill House, Windsor, Berkshire SL4 ILY

" Verfahren zum Herstellen von - sirfcb. scheibenförmigen Formstücken aus einem Schleifmaterial"

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von - insb. scheibenförmigen - Formstücken aus eimern Schleifmaterial in pulver- oder granulatförmigem Zustand, das in einer Matrix aus glasschmelzeartigem oder organischem Material dispergiert ist, bei dem die Ausgangsmasse in die erforderliche Form gebracht und anschließend einer Wärmebehandlung zunächst zum Trocknen und anschließend zum Schmelzen oder Aushärten des Matrixmaterials unterworfen wird.

Unter den Formstücken handelt es sich um Schleifprodukte und insb., jedoch nicht ausschließlich um Schleifscheiben.

Unter dem Ausdruck Schleifprodukte, wie er hier verwendet wird, sollen nicht nur Schleifscheiben verstanden werden, sondern auch Schleifstäbe, Schleifsteine, Schleifblöcke und/oder Segmente sowie montierte Schleifpunkte. Alle diese

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sind durch ein Schleifmaterial in pulver- oder granulatförmigem Zustand charakterisiert, welches Material in einer Matrix dispergiert ist. Das Schleiferzeugnis ist in Form eines Körpers aus dem Matrixmaterial, dessen Form und Abmessungen dem jeweils vorgesehenen Verwendungszweck angepaßt sind.

Schleifprodukte fallen in zwei Hauptklassen, welche sich darin unterscheiden, daß einmal die Matrix aus glasartigem Material und zum anderen aus organischem Material besteht. Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein die Produkte beider Klassen, auch wenn ersichtlich ist, daß die Arbeitsparameter bei der Herstellung unterschiedlich sind.

Bei der Herstellung von Schleifprodukten mit glasartiger Matrix wird das Schleifmaterial innig mit der Bindemasse und einem vorübergehenden Bindemittel gemischt. Die Bimdemassen oder Bestandteile bestehen aus Anteilen, die notwendig sind, um in Kombination die erforderliche glasartige Bindung während der Erhitzung zu bilden.

Diese Bestandteile simd Mischungen aus Tonarten, z.B. Kugelton, Fritten sowie Schmelzen. Die Schleifmittel und die Bestandteile der Mischung bilden eime feuchte Mischung. Diese Mischung wird in die erforderliche Form gepreßt. Das Rohprodukt wird dann in einen Trocknungsofen eimgeführt. Die Trocknungsperiode beträgt mehrere Tage, um eine langsame Trocknung zu erhalten, die zur Vermeidung einer Beschädigung des Produktes notwendig ist. An-

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schließend an den Trocknungsprozeß wird das noch rohe Produkt in eimen Tunnelofen geführt. Dort wird das Produkt gebrannt, um die trockengebundenen Formen der Schleifpartikelchen in einer für die Bildung der glasartigen Matrix bestimmten Masse zu bewirken. Dieser Vorgang ist ebenfalls lang andauernd und bedarf einem langsamen Ablauf, um sicherzustellen, daß während des Brennvorganges die Produkte nicht beschädigt werden.

Die typische Zeit, um ein Schleifrad fertigzustellen, beträgt 84 Stunden für den Trocknungsvorgang und 132 Stunden für den Brennvorgang.

Daraus ist ersichtlich, daß der Vorgang zum Herstellen von Schleifprodukten, insb. Schleifrädern die Verwendung von großen Trocknungsofen und Tunnelofen erfordert, deren Kapazität ausreicht, um die Produktion von mehreren Tagen aufzunehmen. Dies führt zu einem großen Platzbedarf. Außerdem fallen erhebliche Arbeiten zur Handhabung der Produkte an, was die Arbeitskosten stark erhöht. Auch sind die Energieanforderungen enorm. Die Produkte müssen auf den Ofengarnituren unterstützt werden, die gleichermaßen miterhitzt und anschließend wieder abgekühlt werden müssen, was die Energieanforderungen erhöht. Die lange Verfahrenszeit führt außerdem zu erheblichen Kapitalerfordernissen, um die Produkte, die sich im Verlauf der Herstellung befinden, zusätzlich zu den normalen Vorratslagern zu finanzieren.

Organische Schleifprodukte eimschließlich Schleifscheiben und

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anderen Produkten mit einer Matrix aus Gummi oder einem Harz bestehen ebenfalls aus dem Schleimaterial, das z.B. in einer Matrix aus in der Wärme härtendem Harz und in einigen Fällen ^x in einem thermoplastischen Harz dispergiert sind. Aufgrund der Abmessungen des Produktes muß das Aushärten langsam erfolgen. Bei Schleifscheiben beträgt die Periode beispielsweise 24 bis 36 Stunden.

Eine Schleifscheibe kann prinzipiell als kkrzer Hohlzylinder hoher Dichte bezeichnet werden, der in seinem Rohzustand Zugspannungen und radiale und axiale Spannungen aufweist.

Normalerweise wird das Schleifrad durch übliche Strahlungshitze erhitzt. Hierbei treten zusätzliche thermische Dehnungen und dadurch bedingte Spannungen auf und führen zu einer verstärkten Gesamtspannung, die dazu neigt, den Schleifkörper während der Erhitzung aufzubrechen. Da die Schleifscheiben oder anderen Schleifprodukte außerdem von außen nach innen erhärten führt dies zum Einfangen der flüchtigen Gase, die entweichen wollen, sodaß örtliche Ausblasvorgänge auftreten können, insb. wenn der Erhitzungsvorgang zu schnell ausgeführt wird.

Hauptsächlich aus diesen Gründen werden die Vorgänge in den Tunnelöfen, beim Aushärten oder beim Trocknen von Schleifscheiben oder anderen Schleifprodukten sehr langsam ausgeführt, um zufriedenstellende Ergebnisse zu erhalten.

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Es ist somit ersichtlich, daß zur Erzielung einer vom Volumen her ausreichenden Produktion von Schleifscheiben oder anderen Schleifprodukten durch eine dieser Methoden die Notwendigkeit besteht, sehr teure und platzeinnehmende Öfen oder Tunnelofen oder Brennofen vorzusehen und große Mengen an Brennstoff zu
verbrauchen, um diese und die zugehörigen Ausstattungen zu
erhitzen. Auch benötigen die Öfen oder Brennofen eine ständige Wartung z.B. der Ofenwägen oder anderer Ausrüstungsgegenstände, auf denen die Produkte durch die üblicherweise kontinuierlich oder halbkontinuierlich ablaufenden Vorgänge zu führen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren der
Eingangs näher bezeichneten Art zum Herstellen voj Schleifprodukten so weiterzubilden, daß das Ausformen und die nachfolgende Wärmebehandlung zum Trocknen, zur Erzeugung einer
Glasschmelze oder zum Aushärten wesentlich schneller und einfacher durchgeführt werden können und zwar bei wesentlich geringerem Platz- und Energiebedarf.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
Wärmebehandlung auf dem Wege der Mikrowellen-Erhitzung durchgeführt wird.

Hierbei wird vorzugsweise so vorgegangen, daß eine Schleifscheibe, die beispielsweise aus einem Schleifmaterial in einer glasförmigen oder organischen Matrix besteht, die Scheibe zunächst ausgeformt und danach einer Wärmebehandlung zum Trocknen

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oder zur Erzeugung der Glasschmelze oder zum Aushärten auf dem Wege der Mikrowellen-Erhitzung unterworfen wird.

Unter Mikrowellen-Erhitzung wird hier wie üblich die Anwendung einer Energie in Form elektromagnetischer Wellen in einem Frequenzbereich zwischen Infrarot und Radiofrequenzen verstanden. Die Technik der Mikrowellen-Erhitzung ist allgemein in ver- . schiedenen Bereichen der Technologie bekannt. Zur Vermeidung eines störenden Konfliktes mit Radar- oder zur Komunikationsübertragung dienenden Wellenbereichen kann die Mikrowellen-Erhitzung nur in sehr eng begrenzten und international anerkannten Frequenzbändern erfolgen. Die Hauptbänder konzentrieren sich im Bereich von 2450 MHz (12,2 cm Wellenlänge) und 896 MHz (33,4 cm Wellenlänge).

Bei der Trocknung von Schleifscheiben mit glasförmiger Matrix hat man bereits Versuche gemacht, um eine dielektrische Erhitzung einzusetzen. Dies erfordert jedoch eine sehr genaue Abstimmung der verwendeten Frequenz. Dieses Verfahren ist daher nicht für den großen Maßstab industrieller Herstellung geeignet. Auch lassen sich hiermit nicht Ladungen von Mischungen von verschiedenen Produkten gleichzeitig der Wärmebehandlung unterziehen.

Durch die Verwendung der Mikrowellenenergie und der Wahl einer Wellenlänge, die eine ausreichende Durchdringung des Scheibenkörpers oder Körpers des anderen Produktes gewährleistet, ergab

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sich, daß die Erhitzung von innen nach außen in dem Material erfolgt. Schwierigkeiten bezüglich des Einfangens von flüchtigen Bestandteilen oder Dämpfen werden vermieden. Die Erhitzungszeiten werden gleichzeitig in starkem Maße reduziert.

Mikrowellenenergie kann so eingesetzt werden, daß ein bezüglich der Richtung zerstreutes elektrisches Wirkungsfeld erzeugt wird, indem man die Energie rundum auf eine Metalleimschließung aufprallen läßt.Dies führt dazu, daß jedes Molekül der Schleifscheibe oder eines anderen Produktes als Mikrokondensator wirksam wird. Dieser erhitzt sich aufgrund seiner dielektrischen Konstante. Die Folge ist, daß die geometrische Form des Produktes das Einströmen des Wärmeflusses in das Produkt nicht behindert.

Eine innere Erhitzung wird durch das Vorhandensein des mikrowellen-elektromagnetischen Feldes bewirkt, das eine rasche Oszilation der Dipole der Moleküle der Schleifscheibe verursacht. Dies führt zu einer intermolekularen Reibung. Die Folge ist, daß die Schleifscheibe vom Inneren des Materials selbst aus sich nach außen erhitzt.

Beispielsweise konnten durch Verwendung einer Frequenz von etwa 2500 MHz, das heißt einer Wellenlänge von 12 cm, zufriedenstellende Ergebnisse erzielt werden.

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Ein Vergleich mit der üblichen Wärmebehandlung zeigt, daß viele Arten von Schleifscheiben aus Harzmatrix innerhalb von 30 Minuten im Vergleich zu einer Heizperiode von 2k bis 36 Stunden ausgehärtet werden konnten. Das Trocknen von eine Glasschmelze aufweisenden Schleifscheiben kann nach dem neuen Verfahren in einer Zeit zwischen 10 Minuten und 60 Minuten im Vergleich zu 84 Stunden durchgeführt werden. Entsprechendes gilt für das Brennen der eine glasförmige Matrix aufweisenden Schleifscheiben. Das Brennen kann dabei in einer Zeitperiode von k bis 9 Stunden im Vergleich zu 132 Stunden beendet werden. Größen mit übermäßigen Abmessungen können längere Zeiten als die angegebenen benötigen. Im Vergleich zu den notwendigen Zeiten bei den üblichen Verfahren, die außerordentlich lang sind und z.B. 15 Tage oder mehr betragen, sind die mit dem neuen Verfahren erzielbaren Zeiten sehr kurz. Es ist ersichtlich, daß der Energieaufwand mit der Belastung variiert, um derartig kurze Zykluszeiten zu erzielen. Es kann daher aus ökonomischen Gründen auch durchaus zufriedenstellen sein, die Zykluszeiten etwa zu dehnen und dadurch die Ausrüstungskosten zu senken.

Bei der Hitzebehandlung von mit Glasschmelzeartiger Matrix ausgebildeten Schleifscheiben oder anderen Schleifprodukten können die aufeinanderfolgenden Stufen des Trocknens und Brennens auch im großen Ausmaß einander überlappend vorgesehen sein, um dadurch die Notwendigkeit, die Artikel zu handhaben, zu eleminieren. Hierbei kann man die Scheiben oder anderen Produkte kontinuierlich durch aufeinanderfolgende Mikrowellen-Geräte leiten, um eine

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Vorerwärmung zu erhzielen, die eine effektive Trocknungsstufe umfaßt, bevor ein effektives Brennen, bei höherem Energieniveau stattfiidet.

Es gibt eine Reihe von unterschiedlichen Wegen, um sicherzustellen, daß die Scheifscheiben oder anderen Produkte den erforderlichen Wärmestufen unterworfen werden. Beispielsweise kann ein chargenweise oder periodisch arbeitendes Heizsystem angewendet werden, bei dem die Produkte in einen Metallbehälter eingefüllt werden, worauf die Mikrowellenenergie in den Behälter eingeleitet und so kontrolliert wird, daß die erforderlichen Erwärmungsgeschwindigkeiten und Temperaturen erreicht werden.

Alternativ dazu kann eine semikontinuierliche Methode angewendet werden. Hierbei werden die Produkte durch einen Schwingbalken oder einen ähnlichen schrittweise arbeitenden Förderer durch eine Metalleinschließung geführt zu werden, die durch Metallzwischenwände in getrennte Zonen oder Abschnitte unterteilt wird. Hierbei kann eine feste Mikrowellen-Einführungseinrichtung für jede getrennte Zone vorgesehen sein. Bei diesem Verfahren können die Produkte schrittweise und in Reihen durch die Abschnitte gefördert werden, die den erforderlichen Wärmebehandlungen ausgesetzt werden.

Bei einem kontinuierlichen Verfahren laufen die Produkte durch eine einzige Einschleißung auf einem kontinuierlich bewegten Förderer. Die Erwärmungsgeschwindigkeit ist somit allein abhängig

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von der Fördergeschwindigkeit des Förderers. Diese Art des Verfahrens ist nicht leicht zu kontrollieren. Sie ist daher nur dort geeignet, wo man Scheiben oder Produkte jeweils von gleicher Masse gleichzeitig behandelt.

Als ein weiterer Vorteil der Mikrowellen-Erwärmung ist die Möglichkeit anzusehen, nunmehr die Schleifscheibe mit einem koaxialen Verstärkungsring aus Metall z.B. Stahl vorzusehen, der vollständig in der Scheibe eingebettet ist. Die Mikrowellenenergie erhitzt nicht direkt den Stahl, sodaß die thermische Expansion begrenzt bleibt. In einer Schleifscheibe mit glasschmelzenartiger Matrix, die durch ein normales Verfahren hergestellt wird, schmilzt der Ring während des Brennvorganges. Bei Verwendung der Mikrowellentechnik wird dieser Nachteil jedoch vermieden. Die Wärmemenge, die in den Ring während der kurzen Heizzyklen eingeführt wird, ist sehr klein.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer chargenweise arbeitenden Einrichtung zur Wärmebehandlung mit Hilfe von Mikrowellen.

Fig. 2 eine Apparatur, die halbkontinuierlich arbeitet.

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Fig. 3 einen kontinuierlich arbeitenden Apparat und

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine chargenweise arbeitende Einrichtung, die nach dem Karussellprinzip aufgebaut ist.

Fig. 1 zeigt die Mikrowellen-Anwendungseinrichtung in Form eines chargenweise arbeitenden Gerätes. Dieses umfaßt eine Basis 11, auf der Stapel 12 von zu behandelnden Schleifscheiben angeordnet sind. Wenn der Stapel 12 sich in seiner Stellung befindet, wird eine Metallabdeckung 13 auf die Basis 12 abgesenkt, um eine Einschließung zu bilden, die gegen Verluste von Mikrowellen absichert. Die Mikrowellenenergie wird dann durch entsprechende Wellenleiter, wie sie durch die Pfeile 14 angedeutet sind, eingeleitet und in der Einschließung reflektiert und die Produkte oder Scheiben in Stapel 12 absorbiert. Die Einlaßgeschwindigkeit der Mikrowellen-Energie wird so kontrolliert, daß die erforderliche Erwärmungsgeschwimdigkeit erreicht wird. Wenn die Energiequelle abgeschaltet ist, wird der Deckel oder die Einschließung 13 entfernt, um den Stapel abzukühlen.

Fig. 2 zeigt eine halbkontinuierlich arbeitende Ausführungsform eines Gerätes. Bei diesem werden Stapel oder einzelne Produkte 12 mit Hilfe eines Schwingbalkens oder dgl. schrittweise eingeführt, welcher Förderer bei 15 angedeutet ist. Eine Metallabdeckung 16 ist mit Zwischenwänden 17 versehen, sodaß in der Einschließung eine Anzahl von Zonen oder Abteilungen gebildet wird. Jede Zone weist einen individuellen Mikrowellen-Einlaß

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auf, der wieder durch Pfeile U angedeutet ist. Die getrennten Zonen sind im wesentlichen voneinander abgedichtet, sodaß durch geeignete Wahl der Energieeinführung die Erwärmungsgeschwindigkeit in der Zone kontrolliert werden kann. Die Stapel oder Produkte 12 passieren aufeinanderfolgend die verschiedenen Zonen in Richtung des eingezeichneten Pfeiles 18. Die Anordnung ist beispielsweise so getroffen, daß für jede der drei ersten Zonen eine einzige Halteperiode und in der letzten Zone zwei Halteperioden für jeden Stapel vorgesehen sind. Auf diese Weise können die Stapel aufeinanderfolgend erwärmt werden und zwar zunächst auf eine Trocknungstemperatur, bei einer Trockmungstemperatur gehalten werden, worauf sie rasch auf die Brenntemperatur erhitzt und bei dieser Brenntemperatur gehalten werden. Danach beginnt der Abkühlungszyklus.

Fig. 3 zeigt eine Anordnung, in der ein kontinuierlich bewegbarer Förderer 21 durch eine Metalleinschließung hindurchläuft, die zwischen der Basis 11 und einer Abdeckung 13 vorgesehen ist. Eine entsprechende Abdichtung gegen Entweichen von Mikrowellen-Energie ist am Eingang und am Ausgang vorgesehen. Eine solche Anordnung ist geeignet für einzelne Produkte oder Stapel von gleichbleibender Gestalt, sodaß die Mikrowellen-Energie, die gemäß den Pfeilen U eingeleitet wird, den erforderlichen Erwärmungszyklus liefert.

Fig. 4 zeigt eine karussellförmige Anordnung zum Ausführen eines chargenweise arbeitenden Erwärmungszyklus. Der Erwärmungszyklus

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verläuft etwa nach dem Programm, wie es anhand der Fig. 1 erläutert wird. Nach der Erwärmung erfolgt eine entsprechende Abkühlung. Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 sind vier getrennte Grundplatten 11 vorgesehen. Jede wird durch einen Wagen gebildet, der im Uhrzeigersinne auf Führungen 23 und 24 läuft. Die Wägen sind mit einer zentralen Antriebsanordnung 25 verbunden, sodaß sie interraettierend schrittweise auf den Führungen 23,24 fortbewegt werden. An der ersten Station 26 werden die Produkte auf die Basis 11 geladen und gelangen dann zu der Wärmebehandlungsstation 27. An dieser wird ein Deckel 13 über die Basis abgesenkt, um eine Einschleißung zu bilden. Ein Steuerpult 28 dient zur Steuerung der Vorgänge. Zur Aufhängung dienende Einrichtungen 29 sind für den Deckel 13 vorgesehen. Der Deckel wird somit von einem entsprechenden Krangerüst 31 mit Hilfe eines Armes 32 aufgehängt und das Heben und Senken des Deckels wird von der Steuerkonsole 28 gesteuert. Das gleiche gilt für die Zuführung der Mikrowellenenergie. Geeignete Verriegelungen sorgen dafür, daß die Mikrowellenenergie nicht zur Wirkung gebracht werden kann, solange der Deckel angehoben ist. Außerdem sind entsprechende Sicherungseinrichtungen vorgesehen, um die Energie abzuschalten, wenn irgend ein Fehler auftritt.

Die Anordnung dient hauptsächlich zum Trocknen von Produkten mit glasförmiger Matrix. Zu diesem Zweck wird Luft durch die Einschließung zirkuliert. Durch Vergleichen des Feuchtigkeitsgehaltes am Einlaß und am Auslaß der Luft kann der Trocknungszustand ständig überwacht werden. Sobald der Auslaßfeuchtigkeits-

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ge7alt im wesentlichen auf den Feuchtigkeitsgehalt der eintretenden Luft verringert worden ist, kann der Trocknungsvorgang als vollendet angesehen werden.

In diesem Augenblick wird die Mikrowellen-Energie abgeschaltet. Der Deckel wird angehoben und das Karussell um einen Schritt weitergeschaltet, sodaß eine frische Ladung von Produkten in die Aufwärmestellung gebracht wird. Von der Aufwärmestellung wird die Basis 11 zu einer ersten Abkühlstation 33 bewegt. Bei dem nächsten Schritt gelangt die Anordnung zu einer zweiten Abkühlstation 34. Von der zweiten Abkühlstation 34 gelangt die Basis 11 zur Beladestation 26 zurück, wo die Produkte zunächst entladen und dann eine frische Ladung aufgebracht wird, und zwar während des einzigen Erwärmungszyklus.

Die Erfindung wird nachfolgend mit einer Anzahl von Vergleichsbeispielen üblicher Erwärmung und einer solchen Mikrowellen-Energie anhand von Schleifscheiben unterschiedlicher Größen und Typen beschrieben.

Üblicherweise wird die Erwärmung in einem statischen oder tunnelförmigen Brennofen oder in Öfen ausgeführt, die aus schwerem Auskleidungsmaterial ausgebildet sind.

Das Verfahren umfaßt die Aufwendung großer Abmessungen oder Anzahl von Öfen und Öfenausstattungen, die während des Verfahrens miterhitzt werden, sodaß ein erheblicher Anteil der

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- 17 Energie ohne Nutzen aufgebracht werden muß.

Der Energieaufwand liegt typischerweise bei 800 KW. Brennöfen und Öfen sind außerdem stets Einrichtungen, die in einer Fabrik sehr viel Platz einnehmen.

Der Behandlungszyklus hängt im wesentlichen von der Durchgangsgeschwindigkeit ab. Es ist jedoch ersichtlich, daß das Brennen von Produkten mit glasschmelzartiger Matrix in einem Tunnelofen von 800 KW für eine Produktma^se von 5500 kg geeignet sein muß, die für die Dauer von 24 Stunden bei einer Temperatur von 1300 C gebrannt werden. Größere Produktmengen können bei niedrigeren Behandlungstemperaturen erzeugt werden.

Beispiel 1

Eine ebene Scheibe mit harzförmiger Matrix von 610 mm Durchmesser, 76 mm Dicke und einem Lochdurchmesser von 305 mm mit einem Schleifmaterial auf aluminiumartiger oder siliziumkarbidartiger Basis auf, welches Material mit einem pulverförmigen Phenolharz und anorganischen Füllmittel gebunden ist. Die Behandlung beträgt etwa 36 Stunden für die Aushärtung. Dem steht eine Behandlungszeit von 30 Minuten nach dem neuen Verfahren gegenüber.

Beispiel 2

Ein auf Harzmatrixbasis aufgebautes Rad in Form einer geraden

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Schale von 180 mm Durchmesser, 100 mm Breite und 32,55 mm Lochdurchmesser mit einem aluminiumförmigen oder Siliziumkarbidbasis aufgebauten Schleifmaterial, das in einer Mischung aus pulverförmigem phenohaltigen und flüssigem phenolhaltigen Harz eingebunden ist, wird üblicherweise in einer Dauer von 24 Stunden ausgehärtet. Dem steht eine Behandlungszeit von 30 Minuten gegenüber.

Bei einer haufenförmigen Ladung aus harzförmigen oder anderen organischen Produkten muß beachtet werden, daß eine Aushärtezeit von 30 Minuten eine sehr hohe Mikrowellen-Energieleistung erfordert. Für eine chargenweise Behandlung von einer Masse von 700 kg bei einer Mikrowelleneingangsleistung von 25 KW eine Temperatur von 200° C in etwa 4 Stunden erreicht werden.

Beispiel 3

Eine ebene Scheibe von 500 mm Durchmesser, 150 mm Breite und 2o3ram Lochdurchmesser aus den oben schon genannten Schleifmaterialien mit einer Mischung aus Tonen und Fritten und einem Schlußmittel aus Feldspat wurde in einem Tunnelbrennofen für die Dauer von 84 Stunden oder 3 1/2 Tagen getrocknet. Bei der Verwendung von dielektrischer Erhitzung, welche eine sehr genaue Abstimmung auf die erforderliche Resonanzfrequenz in einem Radyne-Erhitzer erfordert, wurde eine Behandlungszeit von 30 Minuten erreicht. Ein solches einzeln mit Mikrowellen-Energie behandeltes Rad kann in etwa 10 Minuten getrocknet werden. Bei stapelweiser Behandlung mit Stapellasten von 1350 kg ist die Mikrowellenleistung, die eine

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solche kurze Zeit ermöglichen würde, zu hoch. Man unterwirft eine solche Masse einer steigenden Eingangsleistung von 50 KW, um die Masse in 2 Stunden auf 100° C zu bringen.

Beispiel 4

Ein mit glasförmiger Matrix versehenes scheibenförmiges Produkt von 100 mm Durchmesser, 50 mm Breite und einem Loch von 25 mm aus den oben genannten Schleifmitteln in einer Mischung aus Tonen und Fritten mit einem Feldspatflußmittel kann in etwa 132 Stunden oder 5 1/2 Tagen in einem Tunnelofen ausgehärtet oder gebrannt werden. Die Einzelbehandlung einer solchen Scheibe erfordert eine Energiezufuhr für die Dauer von 4 bis 9 Stunden in Abhängigkeit von dem speziell verwendeten Material.

Beispiel 5

Eine ebene Scheibe von 1150 mm Durchmesser, 250 mm Breite und 3,o5 mm Lochdurchmesser mit glasförmiger Matrix aus den oben genannten Schleifmitteln und einer Mischung aus Tonen und Fritten und Feldspatflußmittel besitzt eine normale Brenndauer in einem Tunnelbrennofen von 372 Stunden 15 1/2 Tagen. Für eine Einzelbehandlung in einem kleinen Mikrowellengerät reicht eine Brenndauer von etwa 50 Stunden aus.

Um einen einigermaßen Vergleich mit einem üblichen Tunnelofen zum Brennen von glasförmigen Produkten zu erhalten, wird darauf hingewiesen, daß bei kontinuierlicher Betriebsweise eines

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15o KW-Mikrowellengerätes eine Masse von 5500 kg an Produkt innerhalb von 2k Stunden gebrannt werden kann, verglichen mit 800 KW, die bei einem vergleichbaren Tunnelofen verwendet werden,

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Claims (3)

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   DR.-ING. R. DÖRING DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE

   BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN

   Ansprüche

   Ί/ Verfahren zum Herstellen von - insb. scheibenförmigen Formstücken aus einem Schleifmaterial in pulver- oder granulatförmigem Zustand, das in einer Matrix aus glasschmelzeartigem oder organischem Material dispergiert ist, bei dem die Ausgangsmasse in die erforderliche Form gebracht und anschließend einer Wärmebehandlung zunächst zum Trocknen und anschließend zum Schmelzen oder Aushärten des Matrixmaterials unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmebehandlung auf dem Wege der Mikrowellen-Erhitzung durchgeführt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Formstück, insb. die Schleifscheibe, zum Trocknen und Herstellen der glasartigen Schmelze nacheinander durch mehrere Zonen mit unterschiedlichen Mikrowellenenergie-Zuständen geführt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Formstück, insb. die Schleifscheibe, in einer semikontinuierlichen Weise durch mehrere Zonen einer Einschließung aus Metall geleitet wird und die einzelnen Zonen bei jedem Behandlungsschritt voneinander durch Metall-

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   Zwischenwände getrennt und aus voneinander unabhängigen Mikrowellenenergie-Quellen gespeist werden.

   k. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsmasse zunächst um einen koaxialen Verstärkungsring aus Metall ausgeformt und dann der Wärmebehandlung unterzogen wird.

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