DE2952838C1 - Presseinrichtung zum Herstellen eines Schleifwerkzeugs - Google Patents

Description

• Der ringförmige Teil der Stützfläche der inneren Grundfläche des Gehäuses 1, mit dem die Bimetallplatte 2 in Wechselwirkung steht, hat die Form einer Toroidalfläche, die es gestattet, einen Höchstdruck zu erzeugen, der bei einer Erwärmung der Platte unter den Bedingungen einer Begrenzung ihrer Durchbiegung entsteht. Eine obere Heizplatte 4 oberhalb der Preßform, die aus Platten 9, 10, einem Ring 11 und einem Kern 12 gebildet ist, befindet sich in einem Schwebezustand durch Einwirkung von Federn 5, deren eines Ende am Gehäuse 1, das andere an der oberen Heizplatte 4 mittels Backen 6 starr befestigt ist. An der oberen Heizplatte 4 ist mit der aktiven Schicht zu dieser eine obere Bimetallplatte 7 angeordnet, die sich oben an einem in die obere Grundfläche des Gehäuses 1 eingeschraubten Stellring 8 abstützt, dessen Innendurchmesser größer als der Durchmesser des Preßstempels ist. Die mit der passiven Schicht der Bimetallplatte 7 in Berührung stehende Oberfläche des Stellringes 8 ist gleichfalls in Form einer Toriodalfläche ausgeführt. Die eine Schleifmasse 13 einschließende Preßform ist koaxial zwischen der unteren Heizplatte 3 und der oberen Heizplatte 4 angeordnet. Im Gehäuse 1 ist seitlich eine Beschickungstür 14 mit einer Klappe angeordnet.
• Die Einrichtung wirkt wie folgt: Über die Beschickungstür 14 im Gehäuse 1 wird zwischen der oberen und der unteren Heizplatte 3 bzw.
• 4 ein Preßwerkzeug mit einer in dieses eingebrachten trockenen Schleifmasse 13 eingegeben. Nach Erwärmung des Preßwerkzeugs mit der darin befindlichen Schleifmasse auf Fließtemperatur des Bindemittels werden unter dem Druck des Preßstempels auf die obere Bimetallplatte 7 die obere Heizplatte 4 und die obere Platte 10 des Preßwerkzeugs um das Schwindmaß der Masse 13 gemeinsam verschoben und durch Nachschrauben des Stellringes 8 fixiert.
• Gleichzeitig mit der Preßwirkung werden dem Gehäuse 1 und an den Ring 11 des Preßwerkzeuges Schwingungen mit einer Frequenz bis zu 2000 Hz in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Schleifmasse vermittelt. Bei geschmolzenem Bindemittel nimmt die Schleifmasse 13 einen fließfähigen Zustand an, was zu einer Reibungssenkung zwischen den Körnern beiträgt, die Bedingungen für einen Austritt von flüchtigen Bestandteilen verbessert und den Anteil von feingemahlenen Körnern reduziert. Die Schwingungen bewirken eine bessere Verdichtung der Schleifmasse 13, sichern bessere Bedingungen für ein Gleiten der Körner gegeneinander und erhöhen die Gleichmäßigkeit einer Verteilung der Schleifmasse.
• Danach kann die Preßeinrichtung der Presse entnommen und weiter beheizt werden.
• Nach Abschluß der Temperaturhaltung und der Druckeinwirkung zum Häften erfolgt die Abkühlung der Einrichtung und das Herausziehen des fertigen Werkstückes.
• In F i g. 3 ist eine Einrichtung mit einem mehrteiligen Gehäuse zur Herstellung von mehreren Schleif- und Schneidscheiben dargestellt.
• Die Einrichtung mit einem auseinandernehmbaren Gehäuse (F i g. 3, 4) setzt sich aus einer unteren Begrenzungsplatte 15 zusammen, in deren obere Aussparung mit der aktiven Schicht nach oben eine untere Bimetallplatte 2 eingesetzt ist. Eine untere Heizplatte 3 ist an der unteren Begrenzungsplatte 15 mittels Bolzen 18 starr befestigt, wodurch die untere Bimetallplatte 2 festgeklemmt ist. Zwischen der oberen Heizplatte 4 und der unteren Heizplatte 3 ist ein ebenfalls aus Platten 9, 10 sowie Ring 11 und Kern 12 bestehendes Preßwerkzeug mit der Masse für mehrere Schleifscheiben und dazwischenliegenden Trennplatten eingesetzt. Die obere Heizplatte 4 steht mit der aktiven Schicht der oberen Bimetallplatte 7 in Berührung, während deren passive Schicht sich auf den Stellring 8 stützt und das Außengewinde des Stellringes 8 in das Innengewinde einer oberen Begrenzungsplatte 23 eingreift. Hierbei stellen die obere Heizplatte 4, die Bimetallplatte 7, der Stellring 8 und die Begrenzungsplatte 23 einen durch die Bolzen 18 verbundenen Block dar. Der Preßdruck wird durch Bügel 24, welche an Bunden der unteren und oberen Begrenzungsplatten 15 bzw. 23 angreifen, nach Entnahme des Preßwerkzeugs aus der Presse aufrechterhalten.
• Die Einrichtung wirkt wie folgt: Auf den unteren Block, der die untere Begrenzungsplatte 15, die untere Bimetallplatte 2 und die untere Heizplatte 3 einschließt, die durch die Bolzen IS verschraubt sind, wird das mehrteilige Preßwerkzeug aufgesetzt, auf die dann der obere Block aufgesetzt wird, der sich aus der oberen Heizplatte 4, der Bimetalipitte 7 und dem mittels Gewinde in die obere Begrenzungsplatte 23 eingeschraubten Stellring 8 zusammensetzt, wobei die Bolzen 18 die obere Heizplatte 4 und den Stellring 8 verbinden. In dieser Stellung wird der Preßdruck auf die obere Bimetallplatte 7 übertragen, und es erfolgt ihre Vertikalverschiebung nach unten um das Schwindmaß der Schleifmasse. Gleichzeitig werden an die zylindrischen Bunde der unteren und oberen Begrenzungsplatte 15 bzw. 23 Bügel 24 gesetzt Ein Spalt zwischen dem Bund der unteren Begrenzungsplatte 15 und den Bügeln 24 wird durch Ausschrauben der oberen Begrenzungsplatte 23 behoben. Auf solche Weise wird der Preßdruck auf die Schleifmasse gehalten. Dann wird die Einrichtung aus der Presse entfernt und eine Beheizung nach einer vorgegebenen Betriebsart zur Härtung eingeschaltet.
• Diese Einrichtung kann bei ihrer Verwendung in Härteöfen durch Fortlassen von Heizplatten in der Einrichtung und durch Aufstellung der Einrichtung auf einem Transportmittel, das die Preßmittel mit dem Härteofen verbindet, vereinfacht werden.
• Nach Beendigung der Härtung wird die Einrichtung abgekühlt und die fertigen Werkstücke entnommen.
• In F i g. 5, 6, 7 ist eine Richtung zur Herstellung von Schleifsegmenten dargestellt.
• Diese Einrichtung besteht aus einem zylindrischen Gehäuse 1, in das auf die untere zylindrische Stufe eine Bimetallplatte 26 mit der Seite der passiven Schicht aufgesetzt ist. Auf der Bimetallplatte 26 ist eine elektrische Heizplatte 27 angeordnet. Auf der Heizplatte 27 ist mit der aktiven Schicht nach unten eine zweite Bimetallplatte 28 und auf diese mit der aktiven Schicht nach oben eine dritte Bimetallplatte 29 aufgelegt.
• Oberhalb der Bimetallplatte 29 befindet sich eine vierte Bimetallplatte 30, die mit ihrer passiven Schicht eine Zentrierplatte 31 berührt. Die Zentrierplatte 31 ist durch einen Ring 32 gegenüber dem Gehäuse 1 zentriert. Auf den Ring 32 stützt sich eine Heizspule 33.
• Auf die Außenseite der Heizspule 33 ist eine wärmebeständige Zwischenlage aus einem Isolierstoff aufgelegt, auf die ein Nickel-Chrom-Draht aufgewickelt ist. Der Nickel-Chrom-Draht ist durch ein Asbestgewebe abgedeckt. An das Gehäuse 1 sind zylindrische Vorsprünge 34 zum Anheben angeschweißt. Innerhalb der Vorsprünge 34 sind Einlagen 35 aus einem Isolierstoff angeordnet, durch die Stromzuleitungen zu den Heizplatten 33, 27 hindurchgehen. Von oben ist in den inneren Teil des Gehäuses 1 ein Stellring 36 eingeschraubt. Auf die obere Stirnfläche der Zentrierplatte 31 sind zwei Feststellplatten 37 aufgelegt, an denen durch Schrauben zwei untere Matrizenstempel 38 befestigt sind. Die Matrizenstempel 38 und 45 bilden im Querschnitt ein Segment. Die unteren Matrizenstempel 38 weisen Längsnuten mit Stufen auf, in die die Vorsprünge einer Leiste 39 und die eines Keiles 40 hineingehen (F i g. 7). Zwischen der Leiste 39 und dem Keil 40 befindet sich ein zweiter Keil 41, der gegen die Innenfläche eines Zylinders 42 die zylindrischen Außenflächen zweier unterer Matrizen 43 andrückt.
• Innerhalb der Matrizen 43 liegt die Schleifmasse 44 der herzustellenden Segmente, auf die von oben die Matrizenstempel 45 wirken. Im Querschnitt gleicht der obere Matrizenstempel 45 dem unteren Matrizenstempel 38. Die oberen Matrizenstempel 45 ragen durch zwei obere Matrizen 46 hindurch, die die Form der unteren Matrizen 43 haben. Zwischen den oberen Matrizen 46 befindet sich ein Steg 47 mit geneigten und vertikalen Nuten zum Gasaustritt. Die unteren und oberen Matrizen 43 bzw. 46 sind so ausgeführt, daß die Innenfläche der Matrizen 43, 46 die facettierte Außenflächen der Schleifsegmente formt, während die Außenfläche dieser Matrizen zylindrisch ist und sich an die Innenfläche des Zylinders 42 anschmiegt, der einen Radialdruck bei der Pressung und Härtung der Segmente aufnimmt.
• Die Einrichtung wirkt wie folgt: die Schleifmasse 44 wird in den Hohlraum der Matrizen 43 und 46 eingebracht, worauf die oberen Matrizenstempel 45 durch die Schlitze des Stellringes 36 in die Innenräume der oberen Matrizen 46 eingeführt werden. Es wird ein Druck an die oberen Matrizenstempel 45 angelegt, der durch den Stellring 36 gehalten wird, indem er in das Gehäuse 1 eingeschraubt wird. Die Einrichtung wird aus der Presse herausgenommen, worauf eine Härtung mit Hilfe der Heizspule 33 und der Heizplatte 27 erfolgt, wobei unter der Temperatureinwirkung eine Durchbiegung der Bimetallplatten 26, 28, 29,30 eintritt, die durch die Zentrierplatte 31 auf die unteren Matrizenstempel 38 und die Schleifmasse 44 einwirken.
• Nach Abschluß des Fertigungsprozesses wird die Einrichtung gekühlt, auseinandergenommen und das fertige Werkstück herausgenommen.

Claims (6)

1. Patentansprüche: 1. Preßeinrichtung, bestehend aus einem mehrteiligen Preßwerkzeug mit Heizvorrichtung zum Herstellen eines Schleifwerkzeugs aus Schleifkorn, in der Wärme fließfähigem und auszuhärtendem Bindemittel und ggfs. Füllstoffen, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Preßeinrichtung ein oben offenes Gehäuse (1) mit frontaler Beschikkungstür (14) für das Aufnehmen des Preßwerkzeugs (9-12) aufweist, welches zwischen Bimetallplatten (2, 7; 16, 21) und zwischen diesen und dem Preßwerkzeug (9-12) vorgesehenen Heizplatten (3, 4; 17, 20) eingespannt ist.
2. 2. Preßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einspannen des Preßwerkzeugs (9-12) ein in Preßrichtung in das Gehäuse (1) einschraubbarer und auf die Bimetallplatten (2, 7; 16, 21) wirkender Stellring (8; 22) vorgesehen ist, dessen Innendurchmesser größer als der Durchmesser des Preßstempels ist.
3. 3. Preßeinrichtung, bestehend aus einem mehrteiligen Preßwerkzeug mit Heizvorrichtung zum Herstellen mehrerer Schleifwerkzeuge aus Schleifkorn, in der Wärme fließfähigem und auszuhärtendem Bindemittel und ggfs. Füllstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßeinrichtung ein Gehäuse (1) für das Aufnehmen des Preßwerkzeugs (38-43; 49-47) aufweist, welches zwischen am Gehäuseboden angeordneten Heiz- (27) und Bimetallplatten (26, 28, 29, 30) und einem von oben einschraubbaren Stellring (36) eingespannt und von einer Heizspule (33) umgeben ist.
4. 4. Preßeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellring (36) von den oberen Matrizenstempeln (45) des Preßwerkzeugs (38-43; 45-47) durchragt wird.
5. 5. Preßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bimetallplatten (2, 7; 16, 21; 26, 28, 29, 30) eine spezifische Biegung von wenigstens 0,2 grd.-' aufweisen.
6. 6. Preßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) teilweise oder ganz mit einer Wärmeisolierung versehen ist.

   Die Erfindung betrifft eine Preßeinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 bzw. 3.

   Die Erfindung kann in der Schleifmittelindustrie zum Herstellen eines Schleifwerkzeugs mit organischer Bindung durch Warmpressen verwendet werden. Ein solches Schleifwerkzeug kann insbesondere zum Entgraten von Guß- und Walzgut, zur Schweißnahtbearbeitung und zum Schleiftrennen mit manuellen und ortsfesten Werkzeugmaschinen verwendet werden.

   Eine Preßeinrichtung für eine Schleifscheibe ist z. B.

   in der DE-OS 21 55 605 beschrieben.

   Diese bekannte Preßeinrichtung besitzt jedoch den Nachteil, daß das Werkstück nach dem Preßvorgang für die zum Härten des Werkstückes erforderliche Zeit unter der Einwirkung des Preßdruckes in der Preßeinrichtung verbleiben muß. Da die Härtedauer in der Regel mehrere Minuten beträgt, wird die Stückzeit entsprechend verlängert, die Stückfolge herabgesetzt und damit die wirtschaftliche Ausnützung der Preßein- richtung einschließlich der die Einrichtung betreibenden Presse herabgesetzt.

   Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht in der Schaffung einer Preßeinrichtung, mit der durch Herabsetzung der Stückzeit die wirtschaftliche Ausnützung einer Presse bei der Herstellung von nach dem Pressen unter Preßdruck zu härtenden Werkstükken verbessert werden kann.

   Die Aufgabe wird mit den in den Kennzeichen der Patentansprüche 1 und 3 aufgeführten Mitteln gelöst.

   In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben.

   Die erfindungsgemäße Preßeinrichtung hat den Vorteil, daß die Pressenbelegungszeit verkürzt und die für das Aushärten eines Werkstückes erforderliche Wärmeenergie für das weitere Pressen, d. h. für das Aufrechterhalten des Preßdruckes während des Aushärtens verwendet werden kann.

   Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt Fig.1 eine Preßeinrichtung zur Herstellung eines Schleifwerkzeuges; Fig. 2 ein mit einer Bimetallplatte in Berührung stehendes toroidales Stück des Gehäuses der Preßeinrichtung; F i g. 3 eine Preßeinrichtung mit einem mehrteiligen Gehäuse zur gleichzeitigen Herstellung von mehreren Schleifscheiben; F i g. 4 eine Draufsicht der Einrichtung nach F i g. 3; F i g. 5 eine abgewandelte Ausführungsform der Preßeinrichtung; F i g. 6 eine Draufsicht der Einrichtung nach F i g. 5; F i g. 7 eine perspektivische Darstellung der Einrichtung nach F i g. 5 in teilweisem Längsschnitt.

   Die Einrichtung (Fig. 1) setzt sich aus einem mehrteiligen oben offenen Gehäuse 1 zusammen, auf dessen unterer innerer Grundfläche eine untere Bimetallplatte 2 und eine untere Heizplatte 3 angeordnet sind.

   Die Bimetallplatte besteht aus zwei Schichten von Metallen oder Legierungen von Metallen mit verschiedenen Wärmeausdehnungskoeffizienten, die auf der ganzen Berührungsfläche miteinander verschweißt sind.

   Die Metall- oder die Legierungsschicht mit dem großen Wärmeausdehnungskoeffizienten wird »aktive Schicht« und die mit einem kleinen Wärmeausdehnungskoeffizienten eine »passive Schicht« genannt. Die Verbindung der aktiven und passiven Schicht bedingt die Empfindlichkeit des Bimetalls gegen eine Temperaturänderung, durch die wegen der Differenz der Wärmeausdehnungskoeffizienten eine Biegung der Bimetallplatte erfolgt.

   Die spezifische Biegung (A, gemessen in grd.-') ist eine Biegung des freien Endes einer 100 mm langen und 1 mm dicken Bimetallplatte bei einer Erwärmung um 1"C.

   Als Krafterzeuger für eine Härtung unter Druck kommt eine Bimetallplatte zur Anwendung.