DE3204384C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schleifstein mit zentraler Drehachse zum Herstellen von Holzschliff, bestehend aus einem Kern und einer Vielzahl von am Außenumfang des Kerns nebenein­ ander angeordneten porösen Schleifsegmenten, die jeweils einen radial inneren verschleißfesten Basisteil und einen radial äußeren sich abnutzenden Schleifteil aufweisen, sich in Um­ fangsrichtung um den Kern erstrecken, durch flexibles Fugen­ füllmaterial enthaltende Fugen voneinander getrennt sind und durch mit dem verschleißfesten Basisteil verbundene Befesti­ gungsmittel von höherem Wärmedehnungskoeffizienten als die po­ rösen Schleifsegmente am Kern befestigt sind.

Ein derartiger Schleifstein ist bekannt (US-PS 24 21 885). Der Aufbau aus austauschbaren Schleifsegmenten hat sich bewährt. Im Betrieb wird der Schleifstein mit Wasser geflutet, um gemahle­ nen Holzschliff aus den Poren zu spülen, weil es insbesondere durch ein Verstopfen der Poren dazu kommen kann, daß das Wasser nicht in die Schleifsegmente eindringt und es demensprechend zu Überhitzungen kommt, die zu Absplitterungen führen würden.

Es wurde festgestellt, daß es trotz eines starken Flutens zu einem Absplittern, Lockern oder Brechen der Schleifsegmente kommen kann. Als Grund wurde eine im Betrieb auftretende Über­ hitzung der Befestigungsmittel bzw. Stahlbolzen erkannt, welche die Schleifsegmente mit dem Kern verbinden und einen höheren Wärmedehnungskoeffizienten als die Segmente aufweisen, so daß sie bei einer Überhitzung stärker expandieren. Beim bekannten Schleifstein kann es deswegen zu Überhitzungen der Befesti­ gungsmittel kommen, weil das Wasser nicht tief genug in die Schleifsegmente eindringt, um im Bereich der Befestigungsmittel eine ausreichende Kühlwirkung auszuüben.

Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Schleifstein so auszubilden, daß Lockerungen und Beschädigungen der Schleifsegmente wähend des Schleifens vermieden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vielzahl von mit Umfangsabstand zueinander angeordneten Nuten, welche die Schleifteile unterteilen und sich vom Schleifsteinumfang radial einwärts so tief in die Schleifsegmente erstrecken, daß die Nutenböden im Schleifteil höchstens einen Abstand von 3,17 cm zu einer durch die radial äußeren Enden der Befesti­ gungsmittel verlaufenden Grenzfläche zwischen dem Basisteil und dem Schleifteil der Schleifsegmente aufweisen.

Ein Schleifstein zur Herstellung von Holzschliff mit Umfangsnu­ ten ist zwar schon bekannt (DE-PS 3 28 891), jedoch handelt es sich hier um einen einstückigen Schleifstein ohne durch Fugen bzw. Einfüllmaterial voneinander getrennte Schleifsegmente. Dementsprechend treten auch keine unterschiedlichen Wärmedeh­ nungen auf. Die Umfangsnuten dienen daher ausschließlich der Abführung von Holzschliff und nicht der Kühlung. Im übrigen sind die Umfangsnuten mit einer Tiefe von nur ungefähr 3 mm so flach, daß eine in die Tiefe gehende Kühlwirkung durch sie ohnehin nicht bewirkt werden könnte.

Demgegenüber sieht die Erfindung vergleichsweise tiefe Umfangs­ nuten vor, die bis nahe an das radial äußere Ende der Befesti­ gungsmittel reichen und dadurch für eine wirksame Kühlung unter Vermeidung von Überhitzungen der Befestigungsmittel sorgen. So­ mit läßt sich die Betriebstemperatur der Schleifsegmente und der Befestigungsbolzen gleichmäßiger steuern und auf sicherem Niveau halten. Beim Drehen des Schleifsteins sammeln die tiefen Umfangsnuten das Wasser und lassen es durch die porenförmigen Schleifteile und verschleißfesten Basisteile der Schleifsegmen­ te um die Befestigungsbolzen zirkulieren. Das Kühlwasser spült Holzfasern aus den Umfangsnuten heraus und wird durch die Zen­ trifugalkraft nach außen gedrängt, wodurch es Holzschliffteil­ chen aus den Poren an der Schleiffläche entfernt. Die erfin­ dungsgemäß vorgesehenen Nuten bewirken also eine vergleichswei­ se ungehinderte Zirkulation des Kühlwassers, so daß die erzeug­ te Wärme besser abgeführt werden kann und Überhitzungen der Schleifsegmente und der Befestigungsbolzen verhindert werden. Daher kommt es nicht mehr zum Lockern, Absplittern und/oder Brechen der Schleifsegmente.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Vorderansicht eines genuteten, aus Segmenten zu­ sammengesetzten Schleifsteins gemäß einem Ausführungs­ beispiel der Erfindung;

Fig. 2 eine Stirnansicht des genuteten, aus Segmenten zusam­ mengesetzten Schleifsteins gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine vergrößerte Teilansicht der genuteten Abrieb­ fläche in der Nähe eines Endes des Schleifsteins zur Erläuterung der verzahnten Anordnung und Gestaltung der Schleifsegmente mit einem Paar diagonaler Nuten, sowie die Anordnung der Befestigungsbolzen;

Fig. 4 und 5 Teilschnitte durch den Schleifstein längs der Linie 4-4 bzw. 5-5 in Fig. 3 zur Darstellung von Schleifsegmenten mit Doppelnuten, die an einem ver­ stärkten massiven Kern mittels Bolzen befestigt sind, die in die Segmente eingeschraubt und in den Kern ein­ gebettet sind;

Fig. 6 eine Draufsicht auf ein abgewandeltes Schleifsegment mit nur einer Nut im Abriebteil, welches für die Her­ stellung von aus Segmenten zusammengesetzten Schleif­ steinen mit weniger Nuten geeignet ist;

Fig. 7 einen Teilschnitt durch ein Schleifsegment mit einer einzigen Nut, welches an einem hohlen zylindrischen Kern mittels Muttern und Bolzen befestigt ist, die in das Schleifsegment eingeschraubt und so abgewandelt sind, daß sie sich durch Öffnungen in der Wand des Kerns erstrecken;

Fig. 8 eine Draufsicht auf zusammengesetzte Mittel- und End­ segmente mit drei diagonalen Nuten zur Herstellung eines anderen Ausführungsbeispiels eines Schleifsteins.

Die Zeichnungen zeigen einen in Umfangsrichtung genuteten, drehbaren, aus Segmenten zusammengesetzten Schleifstein 10 zum Herstellen von Holzschliff. Der Schleifstein 10 weist einen zylindrischen Kern 12 mit einer mittleren Bohrung 14 auf und ist um seine Drehachse und an seinen entgegengesetzten Enden zur Befestigung an einer her­ kömmlichen Antriebsspindel in der üblichen Weise geeignet. Um die äußere Umfangsfläche des Kerns sind durch Fugenstrei­ fen 16 eines Füllmaterials voneinander getrennte und mittels Metallbolzen bekannter Art befestigte, austauschbare, umkehr­ bare und ineinander passende sechsseitige bzw. hexagonale mitt­ lere Schleifsegmente 20 und fünfseitige bzw. pentagonale äuße­ re miteinander verbundene Schleifsegmente 22 angeordnet.

Die Fugenstreifen 16 aus Füllmaterial können von beliebiger flexibler, verformbarer Art sein. Vorzugsweise wird jedoch zellenförmiges, vulkanisierbares Kautschukmaterial verwendet, welches Korkkörnchen enthält, wie in US-PS 20 54 771 offen­ bart.

Je nach Anwendung und Art des Schleifsteins können die zur Befestigung dienenden Bolzen 18 aus Metall von beliebiger be­ kannter Art gemäß US-PS 24 21 885, 27 45 226 oder 27 69 286 sein. Jeder Bolzen 18 hat einen mit Gewinde versehenen End­ bereich bzw. ein gewindeartiges Kopfende 18 a und einen ent­ gegengesetzten Endbereich bzw. ein Schaftende 18 b, welches axial im Abstand voneinander angeordnete, ringförmige Teile und dazwischenliegende Nuten aufweist und zum Einbetten in ei­ nen massiven Betonkern geeignet ist, wie Fig. 4 zeigt, oder er hat, wie Fig. 7 zeigt, ein Schaftende 18 c, welches eine Mutter und eine Beilagscheibe aufweist und zur Befestigung an einem hohlen zylindrischen Kern 12′ geeignet ist.

Außerdem ist in jedem der Schleifsegmente 20 und 22 mindestens eine verhältnismäßig tiefe Nut 20 b ausgebildet, die sich ra­ dial in den äußeren, unterteilten Abriebteil 20 c und über den­ selben unter einem vorherbestimmten Winkel und in bestimmter Lage im Verhältnis zu einer Seite desselben so erstreckt, daß sie mit der Nut des benachbarten Segments ausgerichtet ist. Eine ähnliche Nut ist in dem dazwischen vorgesehenen Fugen­ streifen 16 ausgebildet. Damit entsteht durch die genuteten Schleifsegmente 20 und 22 gemeinsam mit den dazwischen ange­ ordneten Fugenstreifen 16 im Schleifstein 10 eine Vielzahl verhältnismäßig langer, durchgehender Nuten 20 b und dazwischen­ liegender Abriebteile 20 c. Diese erstrecken sich in Umfangs­ richtung in Abständen voneinander über die gesamte axiale Län­ ge bzw. Breite des unterbrochenen Abriebteils des Schleif­ steins und jedes Schleifsegments desselben unter einem Winkel zur Drehachse des Schleifsteins und der mit diesem in Eingriff ge­ brachten abgelängten Schwachhölzer. Der abnutzbare und abtrag­ bare Abriebteil eines zentrierten Schleifsteins 10 beträgt normalerweise mindestens 2⁹/₁₆ Zoll (6,5 cm). Jedoch hat je­ des Schleifsegment 20 und 22 vor dem Zentrieren anfangs eine radiale Tiefe von ca. 5¹/₄ Zoll (13,3 cm) und einen Abrieb­ teil von ca. 3 Zoll (7,6 cm), der sich nach innen zu den En­ den der mit Gewinde versehenen Kopfenden 18 a sowie von Löchern 20 a erstreckt, die die äußere Umfangsgrenze B des inneren ab­ riebfesten Teils bestimmen, wobei die Tiefe der Löcher 20 a und der Kopfenden 18 a ca. 2¹/₄ Zoll (5,7 cm) beträgt.

Auch wenn sich die anfängliche Tiefe des Abriebteils im Ge­ brauch ändern kann und ändern wird, sind die Nuten 20 b so tief, daß ihr Boden höchstenfalls 1¹/₄ Zoll (3,17 cm) von der äußersten Umfangsgrenze B entfernt liegt, welche die Ober­ seiten der Kopfenden 18 a der Bolzen bestimmen.

Wie aus Fig. 1 bis 5 hervorgeht, kann die Nut 20 b eine be­ liebige bekannte Gestalt haben. Vorzugsweise wird eine V- förmige Gestalt gewählt, um zu verhindern, daß sich Holz­ schliffasern festsetzen, die im Gegenteil leicht entfernt bzw. gelöst werden können. Jede eingeformte Nut 20 b hat vor­ zugsweise anfangs einen nach außen erweiterten bzw. gekrümm­ ten länglichen Eingang in einer Breite von ca. ³/₄ Zoll (19 mm), einander gegenüberliegende und abgeschrägte Seiten, die sich von konvexen Eingangsflächen mit einem Radius von ca. ¹/₂ Zoll (12,7 mm) zu einem konkaven Boden einer Breite von ca. ³/₁₆ Zoll (4,7 mm) und einem Radius von ³/₃₂ Zoll (2,38 mm) an ei­ ner Stelle zwischen ca. ⁹/₁₆ Zoll bis 1¹/₁₆ Zoll (1,42 bis 2,7 cm) von der Umfangsgrenze B zwischen dem Abriebteil und dem abriebfesten Teil erstrecken und eine anfängliche maxima­ le Tiefe von ca. 2 bis 2¹/₂ Zoll (5,07 bis 6,34 cm) haben. Unabhängig von der Abnutzung und Abtragung des Abriebteils bleibt also der Boden der Nuten 20 b stets verhältnismäßig na­ he an der Umfangsgrenze B und den Kopfenden 18 a der Bolzen 18, so daß der Kühlung dienendes Spülwasser durch die Poren zir­ kulieren und Wärme abführen kann, um eine Überhitzung zu ver­ meiden.

Gemäß Fig. 3 und 4 ist jedes innenliegende bzw. mittlere hexa­ gonale Schleifsegment 20 eines zusammengesetzten und zentrier­ ten, genuteten Schleifsteins 10 mit einem Durchmesser von ca. 67 Zoll (170,8 cm) und einer aixalen Länge von 69 Zoll (175,26 cm) symmetrisch zu einer mittleren radialen Ebene, die sich von der Achse des Schleifsteins erstreckt. Außerdem hat es eine maximale axiale Länge von ca. 10,8 Zoll (27,46 cm) in der mittleren radialen Symmetrieebene, eine Umfangsbreite von ca. 9,5 Zoll (24,1 cm) und eine radiale Dicke von ca. 5 Zoll (12,7 cm) in der mittleren radialen Ebene.

Jedes Schleifsegment 20 weist vorzugsweise ein Paar im Abstand voneinander liegende, leicht abgeschrägte, V-förmige, diagona­ le Nuten 20 b auf, die an unterteilte, diagonale Abriebteile 20 c angrenzen, sowie ein Paar leicht geneigte, einander gegenüber­ liegende, radiale Seiten 20 d mit Oberkanten von gleicher Län­ ge, die sich parallel zueinander und zur zentralen radialen Ebene erstrecken, sowie zwei Paare leicht geneigte, einander diagonal gegenüberliegende Seiten 20 e und 20 f mit Oberkanten gleicher Länge, die sich parallel zueinander und im wesent­ lichen unter dem gleichen Winkel von der mittleren radialen Symmetrieebene erstrecken. Jede der Nuten 20 b erstreckt sich parallel zu der anderen in diagonal entgegengesetzter Rich­ tung quer über das jeweilige Segment von einem Mittelpunkt, einer Ecke oder einem Scheitelpunkt an jedem entgegengesetz­ ten Ende des Segments und einem Schnittpunkt einer diagonalen Seite 20 e, einer diagonalen Seite 20 f mit der mittleren radi­ alen Ebene zu einem diagonal gegenüberliegenden Seitenpunkt, einer Ecke oder einem Scheitelpunkt am Schnittpunkt einer ra­ dialen Seite 20 d mit einer diagonalen Seite 20 e.

Abgesehen davon, daß sie eine Seite weniger und eine etwas andere Gestalt und Länge sowie eine gerade, ebene Stirnfläche 20 g haben, sind die äußeren Schleifsegmente 22 bzw. die Stirn­ segmente an den entgegengesetzten Seiten des Schleifsteins 10 im wesentlichen von identischem Aufbau, gleicher Größe und Ge­ stalt wie die vorstehend beschriebenen mittleren Schleifseg­ mente 20. Die am Ende angeordneten Schleifsegmente 22 werden in den gleichen Formen hergestellt, die zur Formgebung der mittleren Segmente benutzt werden, die jedoch durch Auffüllen eines Endes des Formhohlraumes mit einem Einsatz so abgewan­ delt sind, daß eine einzige gerade Stirnfläche 20 g statt der üblichen, sich schneidenden diagonalen Seiten 20 e und 20 f entsteht. Das in der genannten Form hergestellte Schleifseg­ ment 22 hat also ein in Abständen angeordnetes Paar diagona­ ler, paralleler Nuten 20 b, einen dazwischenliegenden Abrieb­ teil 20 c und ein Paar einander gegenüberliegender radialer Seiten 20 d, nur eine diagonale Seite 20 e und eine diagonale Seite 20 f an einem Ende und eine gerade Stirnfläche 20 g am entgegengesetzten Ende. Trotzdem sind auch die Schleifseg­ mente 22 austauschbar und umkehrbar und passen zu dem einen oder anderen Ende eines mittleren Schleifsegments 20, so daß die Nuten 20 b einander benachbarter Schleifsegmente 20 und 22 miteinander ausgerichtet sind. Wie aus den Zeichnungen hervor­ geht, sind die Schleifsegmente 20 und 22 mit den dazwischen vorgesehenen Fugenstreifen 16 in einem versetzten Muster an­ geordnet, bei dem jedes Segment und jede Umfangsreihe von Segmenten einschließlich des Füllmaterials der Fugenstrei­ fen dazwischen um die Hälfte der Umfangsbreite der Segmente in der benachbarten Reihe versetzt sind. Dadurch ergibt sich eine ineinander passende, verzahnte und stützende Anordnung der Segmente und des Füllmaterials in den Fugen, die durch dazwischenliegende Abriebteile voneinander getrennt sind.

Gemäß Fig. 1 und 3 wird durch das versetzte Muster jedes Paar einander diagonal gegenüberliegender Seiten 20 e und 20 f eines mittleren Schleifsegments 20, durch Fugenstreifen 16 getrennt, den gleichen diagonalen Seiten 20 e und 20 f von diagonal im Ab­ stand davon liegenden, benachbarten mittleren Schleifsegmenten 20 und endseitigen Schleifsegmenten 22 gegenüber angeordnet.

Wie Fig. 6 und 7 zeigen, kann der Schleifstein auch aus ähn­ lichen hexagonalen mittleren Schleifsegmenten 30 und hier nicht gezeigten pentagonalen Schleifsegmenten 32 zusammen­ gesetzt sein, die in Fig. 6 lediglich durch gestrichelte Li­ nien angedeutet sind und ein gerades Ende 30 g haben. Im übri­ gen sind diese Segmente den Schleifsegmenten 20 und 22 gleich, außer daß jedes nur eine einzige diagonale Nut 30 b und Ab­ riebteile 30 c von gleicher Größe hat. Jede Nut 30 b ist vor­ zugsweise breiter als die Nut 20 b, erstreckt sich jedoch im wesentlichen bis in die gleiche Tiefe und Entfernung in Be­ zug auf die Umfangsgrenze B′ und die Oberseiten der Kopfen­ den 18 a der Bolzen. Die einfach vorgesehene Nut 30 b erstreckt sich diagonal im wesentlichen vom Mittelpunkt einer diagonal entgegengesetzten Seite 30 e über die Mitte der maximalen Län­ ge und Umfangsbreite des Schleifsegments 30 in der radialen Ebene bis im wesentlichen zum Mittelpunkt der entgegengesetz­ ten diagonalen Seite 30 e. Die mittleren Schleifsegmente 30 und die stirnseitigen Schleifsegmente 32, die in der glei­ chen Form und in der oben beschriebenen Weise geformt werden, sind ebenfalls austauschbar, umkehrbar und so weit mit den Seiten benachbarter Schleifsegmente verzahnbar, daß die Nu­ ten 30 b einander benachbarter, zusammenpassender Schleifseg­ menge 30 und 32 miteinander ausgerichtet werden.

Vorzugsweise hat die einfach vorgesehene Nut 30 b einen nach außen erweiterten bzw. gekrümmten Eingang einer Breite von ca. 1¹/₂ Zoll (3,8 cm) und einander gegenüberliegende, ab­ geschrägte Seiten, die von einer konvexen Oberfläche mit ei­ nem Radius von ca. ¹/₂ Zoll (1,27 cm) zu einem konkaven Bo­ den zueinander verlaufen bzw. konvergieren, der ca. ³/₈ Zoll (9,5 mm) breit ist und einen Radius von ³/₁₆ Zoll (4,76 mm) hat und auf der Umfangsgrenze B′ zwischen dem äußeren Abrieb­ teil und dem inneren abriebfesten Teil der Segmente und des aus diesen aufgebauten Schleifsteins liegt.

Ein aus Segmenten zusammengesetzter Schleifstein mit den vor­ geformten Schleifsegmenten 30 und 32, die nur eine einzige diagonale Nut aufweisen, und mit daran befestigten Bolzen 18 hat verhältnismäßig lange, durchgehende, breite, diagonale Nuten 30 b und dazwischenliegende Abriebteile 30 c von glei­ cher Breite, die in gleichen Abständen um den Umfang des Schleifsteins herum angeordnet sind. Im Gegensatz dazu hat der Schleifstein 10 aus den vorgeformten Schleifsegmenten 20, 22 mit den doppelten diagonalen Nuten und daran befestigten Bolzen 18 verhältnismäßig lange, durchgehende, schmalere dia­ gonale Nuten 20 b von gleicher Breite, die in ungleichen Ab­ ständen durch dazwischen angeordnete Abriebteile 20 c von zwei ungleichen Breiten in Umfangsrichtung in Abständen von­ einander angeordnet sind. Der Schleifstein 10 hat also in gleichmäßigen Abständen voneinander liegende paarweise vor­ gesehene Nuten 20 b mit ca. 50% der Abriebteile 20 c von glei­ cher Breite zwischen ihnen, die vom restlichen Abriebteil 20 c von gleicher aber anderer Breite in gleichen Abständen um den Umfang herum angeordnet sind.

Die vorgeformten, genuteten Schleifsegmente 20, 22, 30 und 32 brauchen nicht die hier gezeigte hexagonale oder pentagonale Gestalt haben, sondern es können beliebige umkehrbare, austauschbare polygonal gestaltete Segmente ver­ wendet werden, die zu einer radialen Ebene und einem Um­ fangsebene, welche rechtwinklig zueinander verlaufen, sym­ metrisch sind und mit einer oder mehreren diagonalen Nuten versehen sind, wie oben beschrieben. Zum Beispiel kann die Gestalt der Schleifsegmente quadratisch oder rechteckig oder drei­ eckig sein. Es ist auch möglich, einen Schleifstein durch Zusammensetzen genuteter und/oder glatter, nutenloser Seg­ mente unterschiedlicher Größe, asymmetrischer und symmetri­ scher Gestalt in einer bestimmten Reihenfolge und in Verzah­ nungsmustern, die sich von den hier offenbarten unterscheiden, herzustellen. Gemäß einer Alternative kann ein aus herkömm­ lichen, glatten, nutenlosen Segmenten zusammengesetzter Schleifstein diagonale Nuten 20 b und/oder 30 b haben, die in den Abriebteil des Schleifsteins mittels eines Schleifrades oder Schneidwerkzeugs aus Diamant, Bornitrid oder Wolfram­ carbid eingeschnitten sind.

Abgesehen von den in Umfangsrichtung in Abständen voneinan­ der verlaufenden Nuten 20 b und 30 b in der Schleiffläche, kann der Schleifstein 10 im wesentlichen von der Art gemäß US-PS 24 21 885 und 32 27 611 mit massiven Stahlbetonkernen oder 27 45 226 und 27 69 286 mit Metallzylinder oder trommelartigen Kernen sein. Für hier nicht erläuterte Einzelheiten wird auf die genannten Patent­ schriften verwiesen.

Ein Schleifstein 10 mit massivem Stahlbetonkern wird kurzge­ sagt mit Hilfe einer verfahrbaren Vorrichtung hergestellt, die einen beweglichen Wagen oder Schlitten, eine horizontale Grundplatte mit vertikalem Mittelzapfen oder Zentrierdorn, eine obere Platte, kreisförmige Klammern, radiale Klammern, axiale Klammern und Meßeinrichtungen aufweist. Auf die Grund­ platte wird eine käfigartige, ringförmige Verstärkungseinheit R von kleinerem Durchmesser und kleinerer axialer Länge als der Schleifstein aufgesetzt, die eine Vielzahl konzentrischer, radial und axial im Abstand voneinander angeordneter Stahl­ verstärkungsringe und Abstandselemente aufweist, und konzen­ trisch um den Mittelzapfen festgeklemmt wird.

Zunächst wird eine erste kreisförmige äußere Reihe stirnsei­ tiger Schleifsegmente 22 oder 32 und dann eine oder mehrere innere Reihen mittlerer Schleifsegmente 20 oder 30, eine wei­ tere kreisförmige äußere Reihe stirnseitiger Schleifsegmente 22 oder 32 und die Fugenstreifen 16 aus Füllmaterial zusam­ mengesetzt und sowohl in Umfangsrichtung als auch axial kon­ zentrisch um die Verstärkungseinheit R und den Mittelzapfen festgeklemmt. Der zusammengesetzte Zylinder aus Segmenten mit dazwischen zusammengepreßten Fugenstreifen aus Füllmaterial, der Verstärkungseinheit R und der Anordnung auf dem bewegli­ chen Schlitten werden dann in einen Ofen gebracht, um die Fu­ genstreifen 16 aus Füllmaterial zu vulkanisieren und zu här­ ten und mit den angrenzenden Schleifsegmenten zu einer zylin­ drischen Einheit zu verbinden.

Nach dem Härten wird die Anordnung aus dem Ofen entnommen, dann läßt man sie abkühlen, und danach wird eine zweiteilige Trommel bzw. ein rohrförmiger Formdorn konzentrisch im Innern der Verstärkungseinheit R befestigt, um die mittlere Bohrung 14 zu schaffen. Der Hohlraum zwischen dem äußeren Zylinder aus Segmenten und dem der Formgebung dienenden Dorn wird mit Beton gefüllt, den man so weit hart werden läßt, daß eine Ab­ nahme von der Vorrichtung und die Entfernung des der Formge­ bung dienenden Dorns möglich ist und die stirnseitigen Halte­ rungsflächen des Kerns gebildet werden können. Dann wird der genutete Schleifstein auf der Antriebsspindel angebracht, in Umdrehung versetzt, und die Umfangsabriebfläche konzentrisch mit der Drehachse zentriert und der Fugenstreifen 16 so aus­ geschnitten, daß sich die Nuten 20 b bzw. 30 b kontinuierlich durch die Fugenstreifen 16 und die Schleifsegmente erstrecken.

Im Gegensatz dazu wird ein Schleifstein mit einem Metallzy­ linder oder einem trommelartigen Kern so konstruiert, daß ein Metallzylinder von entsprechendem Durchmesser, Umfang, axia­ ler Länge und Wandstärke mit der nötigen Anzahl und dem er­ forderlichen Muster von Löchern versehen wird, die zur Auf­ nahme jeweils eines Schaftendes 18 c der Bolzen nötig sind, und dann wird die entsprechende Zahl und Anordnung von Schleif­ segmenten am Kern befestigt.

Die vorgeformten, genuteten Schleifsegmente mit den Befesti­ gungsbolzen werden dann unter Zwischenschaltung von Fugen­ streifen 16 zwischen den einzelnen Segmenten und/oder dem Kern und den Segmenten oder ohne Fugenstreifen am Metallzy­ linder befestigt, indem die Schaftenden 18 c durch die in der Zylinderwand vorgesehenen Löcher eingesetzt werden. Dann wird auf jeden Bolzen eine Beilagscheibe und eine Mutter aufge­ schraubt und so fest angezogen, daß die Bolzen 18 unter mäßi­ ger Spannung stehen und die Schleifsegmente am Zylinder fest­ halten und den Fugenstreifen, falls vorgesehen, zwischen den­ selben festklemmen. Falls die Schleifsteinanordnung mit Fugen­ streifen 16 versehen ist, wird sie zum Härten und Anvulkani­ sieren des Fugenstreifens an den Segmenten in einen Ofen gege­ ben. In jedem Fall wird der genutete Schleifstein dann auf ei­ ner Antriebsspindel angeordnet, gedreht und seine Abriebfläche konzentrisch mit der Drehachse zentriert und dann die Streifen so ausgeschnitten, daß die Nut 20 b bzw. 30 b sich durch die Fu­ genstreifen aus Füllmaterial und die Schleifsegmente erstreckt.

Die Kopfenden 18 a haben vorzugsweise eine axiale Länge von ca. 2¹/₄ Zoll (5,7 cm) und einen Durchmesser von 1³/₈ Zoll (35 mm) bei einer Steigung von 0,5 Zoll (12,7 mm) eines ge­ rollten oder gewalzten Gewindes. Die angrenzenden Schaften­ den 18 b oder 18 c können unterschiedliche Länge und unter­ schiedlichen Durchmesser haben. Vorzugsweise ist jedoch das Schaftende 18 b ca. 8 Zoll (15,2 cm) lang und hat axial im Abstand voneinander angeordnete, ringförmige, abgekantete Bereiche mit einem Durchmesser von ca. 1¹/₈ Zoll (2,85 cm) und einer Breite von ³/₄ Zoll (19 mm) sowie dazwischenliegen­ de reduzierte Bereiche mit einem Durchmesser von ca. ⁵/₈ Zoll (15,8 mm) und einer Breite von ³/₄ Zoll (19 mm).

Je nach der Wanddicke des trommelartigen Kerns 12′ ist die Länge des Schaftendes 18 c unterschiedlich. Typischerweise hat das Schaftende eine Länge von ca. 5 Zoll (12,7 cm), einen Durchmesser von ⁵/₈ Zoll (15,8 mm) und ein ⁵/₈ Zoll (15,8 mm) × 11 Steigung Gewindeende in einer Länge von ca. 1¹/₄ Zoll (3,2 cm).

In beiden Fällen sind die Bolzen 18 aus kaltgewalzten Stahl­ stangen oder Stahlstäben mit einem Durchmesser von ca. 1¹/₈ Zoll (2,85 cm) und einer Länge von ca. 7¹/₄ Zoll oder 8¹/₄ Zoll (18,4 oder 21 cm) hergestelt. Ein Endbereich einer Stahlstange bzw. eines Stabes wird zwischen Walzformen ein­ geführt, die Metall verdrängen und das Gewinde und Nuten des Kopfendes 18 a formen, während das andere Ende so bearbeitet wird, daß die entsprechenden Schaftenden 18 b oder 18 c ge­ formt werden.

Die Schleifsegmente sind vorzugsweise aus einem Abriebgemisch in keramischer Bindung geformt, welches in einem bekannten Ofen und in bekannter Weise gesintert oder gebrannt wird. Das Schleifmaterial, welches von beliebiger bekannter Art und Korngröße sein kann, ist vorzugsweise Aluminiumoxid oder Si­ liziumcarbid mit einer Körnchengröße von 24 bis 100. Je nach der Größe und Gestalt hat jedes Schleifsegment 20 und 22 min­ destens eines oder mehrere, vorzugsweise vier in Abständen voneinander vorgesehene Gewindelöcher 20 a zur Aufnahme der mit Gewinde versehenen Kopfenden 18 a der Bolzen 18. Die Ge­ windelöcher 20 a, die sich radial 1¹/₂ bis 2¹/₂ Zoll (3,8 bis 6,4 cm) in den inneren abriebfesten Teil des Segmentes erstrecken können, sind vorzugsweise bis zu einer Tiefe von ca. 2¹/₄ Zoll (5,7 cm) geformt, zentral angeordnet und in im wesentlichen gleichen diagonalen Abständen von der Mitte des Segments und folglich in gleichen Abständen von einer mitt­ leren radialen Längsebene und einer mittleren rechtwinklig da­ zu verlaufenden Ebene vorgesehen. Vorzugsweise beträgt der Ab­ stand des Lochs 20 a von der mittleren radialen und mittleren normalen Ebene ca. 1⁵/₈ Zoll (4,1 cm) bzw. 2¹/₄ Zoll (5,7 cm). Die Bolzen 18 werden an den Schleifsegmenten 20 und 22 vorzugsweise dadurch befestigt, daß jedes Gewindeloch 20 a mit einem bekannten Klebemittel gefüllt wird, welches z. B. ein Ge­ misch aus flüssigem Phenolharz mit einem Füllmittel aus fei­ nen Abrieb- oder Flintteilchen aufweist. Dem Klebemittel wird genügend Zeit gegeben, daß es in die Poren des angrenzenden Bereichs eindringt und diese versiegelt, damit eine feste, un­ durchlässige, wasserdichte Verbindung zwischen dem Bolzen und dem angrenzenden Bereich des Schleifsegments entsteht.

Dann wird überschüssiges Klebemittel aus den Gewindelöchern 20 a gegossen und die Kopfenden 18 a, die in zusätzliches Klebe­ mittel eingetaucht bzw. mit diesem bestrichen sind, werden in die Gewindelöcher 20 a eingeschraubt und mäßig angezogen bis zu einem Drehmoment von ca. 40 Fuß Pounds (5,5 mkg), um eine Überbeanspruchung oder Spannung der Schleifsegmente zu ver­ hindern. Dann wird das Schleifsegment in einem Ofen gegeben, um das Harz oder Klebemittel zu härten und die Kopfenden 18 a der Bolzen dauerhaft am Segment zu befestigen, welches nach dem Härten zum Zusammensetzen des Schleifsteins 10 in bekann­ ter Weise fertig ist.

Fig. 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel mit umkehrbaren, austauschbaren und verzahnbaren, verbundenen mittleren Schleifsegmenten 40 und stirnseitigen Schleifseg­ menten 42 in polygonaler oder hexagonaler und pentagonaler Gestalt zum Zusammensetzen eines genuteten, aus Segmenten bestehenden Schleifsteins. Die Schleifsegmente 40 und 42 wei­ sen jeweils Gewindelöcher 40 a für die Kopfenden 18 a von Bol­ zen 18, eine Kombination aus drei im Abstand voneinander an­ geordneten diagonalen Nuten 40 b, die einen Abriebteil 40 c un­ terteilen, entgegengesetzte radiale Seiten 40 d und diagonal entgegengesetzte Seiten 40 e und 40 f auf. Die Kombination aus diagonalen Nuten 40 b weist eine einzige lange mittlere Nut auf, die sich diagonal zwischen den Mittelpunkten entgegen­ gesetzter diagonaler Seiten 40 e im wesentlichen durch die ge­ naue Mitte der Segmente erstreckt, sowie zwei kürzere diago­ nale Nuten, die sich im wesentlichen parallel zur mittleren Nut und in diagonal entgegengesetzter Richtung von der Mitte jedes der entgegengesetzten Enden zu diagonal gegenüberliegen­ den Ecken des Segments 40 erstrecken.

Jede der diagonalen Nuten 40 b hat im wesentlichen die glei­ che Gestalt und Tiefe wie die Nuten 20 b und 30 b. Sie können auch die gleiche Breite haben wie die Nuten 20 b, sind jedoch vorzugsweise etwas schmaler als diese.

Gemäß einer Alternative kann sich die Kombination der drei Nuten 40 b über die gesamte diagonale axiale Länge des Seg­ ments erstrecken, wie im Fall der doppelten Nuten 20 b und der einfachen Nut 30 b, die gleichfalls kürzer sein können und sich über einen beliebigen Teil der axialen Länge des Segments er­ strecken können, wie das bei den Nuten 40 b gemäß Fig. 8 der Fall ist.

Ferner ist es auch möglich, nur eine oder zwei der drei Nuten 40 b völlig über die axiale Länge des Segments verlaufen zu lassen, während die eine oder die beiden anderen kürzer sind, so daß der Schleifstein sowohl lange kontinuierliche als auch diskontinuierliche diagonale Nuten hätte.

Wie oben beschrieben, kann ein fünfseitiges pentagonales, stirnseitiges Schleifsegment 42 ähnlich dem stirnseitigen Schleifsegment 22, aber mit drei diagonalen Nuten 40 b, in der gleichen Form wie das Schleifsegment 40 geformt werden. Die Ausnahme besteht lediglich darin, daß an einem Ende der Form ein Einsatz angeordnet wird, um die Form des Schleif­ segments 40 so zu ändern, daß im wesentlichen ein Ende abge­ schnitten ist, damit ein stirnseitiges Schleifsegment 42 mit einer geraden flachen Stirnseite 40 g und drei Nuten 40 b ent­ steht.

In Versuchen wurde ein genuteter, aus Segmenten zusammen­ gesetzter Schleifstein gemäß der Erfindung mit doppelt ge­ nuteten verbundenen Schleifsegmenten aus Siliziumcarbid der Korngröße 60 und mit einem Kern aus Stahlbeton unter tat­ sächlichen Arbeitsbedindungen für die Herstellung von Holz­ schliff geprüft. Dieser Schleifstein wurde an einem üblichen taschenartigen Schleifer angebracht, mit dem abgelängtes Weichholz, welches in Längsrichtung angeordnet war, diame­ tral gegen die Abriebfläche des Schleifsteins gedrängt und von der sich drehenden, unterteilten, diagonal genuteten Schleiffläche gemahlen wurde. An verschiedenen Stellen um den Schleifstein herum war die übliche Anzahl herkömmlicher Kühlwasser- bzw. Sprühdüsenanordnungen vorgesehen, die kühles Spülwasser gegen die Schleiffläche richteten und die genutete Oberfläche damit spülten.

Die Ergebnisse des über eine ziemlich lange Zeitspanne durch­ geführten Versuchs zeigen, daß es zu keinerlei Überhitzung, zu keinem Absplittern, Lockern und Brechen kam, so daß kein Teil oder Segment ausgetauscht oder repariert werden mußte. Die Qualität der Holzschliffasern war ebenso gut und in man­ chen Fällen sogar besser als die mit einem vergleichbaren glatten, ungenuteten Schleifstein hergestellten Holzschliff­ fasern. Teilchen aus Holzschliff, die in die Poren der Abrieb­ fläche gedrückt wurden, und das Bestreben hatten, diese zuzu­ setzen, wurden durch das mit Zentrifugalkraft strömende Spül­ wasser rascher entfernt, so daß der Aufbau einer zusammen­ hängenden Schicht aus Holzschliff an der Schleiffläche und das daraus resultierende Überhitzen und Absplittern der Seg­ mente vermieden werden konnte.

Die in Umdrehung versetzten spiralförmigen oder geneigten Nuten riefen eine größere Geschwindigkeit des Spülwassers und der sich darin sammelnden Holzfasern hervor, die vom Wasser angetrieben und rasch aus den Nuten entfernt wurden, so daß ein Verstopfen der Poren vermieden wurde. Hierdurch konnte das Spülwasser benachbarte Bereiche durchdringen und durch diese zirkulieren und die an der Schleiffläche erzeug­ te Wärme abführen. Ferner wurde beobachtet, daß die geneigten Abriebteile, die durch die Nuten unterbrochen waren, das Be­ streben hatten, in einer Art Scherwirkung längere Fasern von den Hölzern abzuheben, weil sie jeweils in einem Zeitpunkt nur einen kleinen Bereich der Längsfläche der Hölzer unter ei­ nem Winkel kreuzen und mit diesem fortschreitend in Eingriff treten. Außerdem schien der Schleifstein freier zu schneiden, behielt eine gleichmäßigere niedrigere Temperatur bei und brauchte weniger Kraft zum Drehen und zum Erzeugen des Holz­ schliffs.

Claims (12)

1. Schleifstein mit zentraler Drehachse zum Herstellen von Holzschliff, bestehend aus einem Kern (12, 12′) und einer Viel­ zahl von am Außenumfang des Kerns (12, 12′) nebeneinander ange­ ordneten porösen Schleifsegmenten (20, 22; 30, 32′; 40, 42), die jeweils einen radial inneren verschleißfesten Basisteil und einen radial äußeren sich abnutzenden Schleifteil (20 c; 30 c; 40 c) aufweisen, sich in Umfangsrichtung um den Kern (12, 12′) erstrecken, durch flexibles Fugenfüllmaterial (16) enthaltende Fugen voneinander getrennt sind und durch mit dem verschleiß­ festen Basisteil verbundene Befestigungsmittel (18) von höherem Wärmedehnungskoeffizienten als die porösen Schleifsegmente (20, 22; 30, 32; 40, 42) am Kern (12, 12′) befestigt sind, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von mit Um­ fangsabstand zueinander angeordneten Nuten (20 b; 30 b; 40 b), welche die Schleifteile (20 c; 30 c; 40 c) unterteilen und sich vom Schleifsteinumfang radial einwärts so tief in die Schleif­ segmente (20, 22; 30, 32; 40, 42) erstrecken, daß die Nutenbö­ den im Schleifteil (20 c; 30 c; 40 c) höchstens einen Abstand von 3,17 cm zu einer durch die radial äußeren Enden der Befesti­ gungsmittel (18) verlaufenden Grenzfläche (B, B′) zwischen dem Basisteil und dem Schleifteil (20 c; 30 c; 40 c) der Schleif­ segmente (20, 22; 30, 32; 40, 42) aufweisen.

2. Schleifstein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Nuten (20 b; 30 b; 40 b) unter einem Winkel zur Um­ fangsrichtung und zur Achse des Schleifsteins (10) erstrecken, und daß jedes Schleifsegment (20, 22; 30, 32; 40, 42) minde­ stens eine Nut (20 b; 30 b, 40 b) aufweist, die sich diagonal im Schleifteil (20 c; 30 c; 40 c) zwischen entgegengesetzten Enden des Schleifsegments (20, 22; 30, 32; 40, 42) erstreckt.

3. Schleifstein nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Schleifsegment mindestens eine Bohrung (20 a; 30 a; 40 a) bestimmter Tiefe im Basisteil zur Aufnahme eines Endbe­ reichs (18 a) der Befestigungsmittel (18) aufweist.

4. Schleifstein nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel (18) Metallbolzen (18) sind, die mit einem Endbereich (18 a) in der Bohrung (20 a; 30 a; 40 a) des Ba­ sisteils der Schleifsegmente (20, 22; 30, 32; 40, 42) und mit einem entgegengesetzten Endbereich (18 b) im Kern (12; 12′) an­ geordnet und befestigt sind.

5. Schleifstein nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (20 a; 30 a; 40 a) im Basisteil eine Gewindeboh­ rung ist, in die das Befestigungsmittel (18) mit einem Gewinde aufweisenden Endbereich (18 a) eingeschraubt ist.

6. Schleifstein nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Schleifsegment (20, 22; 30, 32; 40, 42) zwei Nuten (20 b; 30 b, 40 b) aufweist, die sich diagonal durch den Schleif­ teil (20 c; 30 c, 40 c) zwischen entgegengesetzten Enden des Schleifsegments (20, 22; 30, 32; 40, 42) erstrecken.

7. Schleifstein nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit mehreren Umfangsreihen aus Schleifsegmenten (20, 22; 30, 32; 40, 42) von umkehrbarer zueinander passender, austauschbarer polygonaler Gestalt, wobei Fugenfüllmaterial (16) enthaltende Fugen zwi­ schen benachbarten Schleifsegmenten (20, 22; 30, 32; 40, 42) vorgesehen und die entsprechenden Fugen einander benachbarter Segmentreihen in Umfangsrichtung zueinander versetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (20 b; 30 b; 40 b) in den Schleifsegmenten (20, 22; 30, 32; 40, 42) benachbarter Segmentsreihen miteinander fluch­ ten und sich mindestens über einen Teil der Schleifsegmente (20, 22; 30, 32; 40, 42) erstrecken.

8. Schleifstein nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (12) ein massiver bewehrter Betonkern ist und daß die Befestigungsmittel (18) Metallbolzen sind, deren radial innerer Endbereich (18 b) eine oder mehrere mit Axialabstand angeordnete Nuten aufweist und im Kern (12) eingebettet ist.

9. Schleifstein nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (12′) ein hohler Metallzylinder ist und daß die Befestigungsmittel (18) Metallbolzen sind, deren radial innere Endbereiche (18 c) durch Kernbohrungen hindurchgeführt sind und ein in den Kernhohlraum vorragendes Gewindeende aufweisen, auf das jeweils die Schleifsegmente (30, 32) am Kern (12′) haltende Befestigungsmuttern aufgeschraubt sind.

10. Schleifstein nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Schleifsegment mindestens eine diagonale Nut (20 b; 30 b; 40 b) im wesentlichen durch die Mitte des Schleifteils (20 c; 30 c; 40 c) aufweist.

11. Schleifstein nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifteil (20 c) eines jeden Schleifsegments zwei im Abstand voneinander angeordnete diagonale Nuten (20 b) aufweist, die sich im wesentlichen parallel zueinander auf gegenüberlie­ genden Seiten des Segmentmittelpunkts zwischen diagonal entge­ gengesetzten Ecken des Schleifsegments (20, 22) erstrecken.

12. Schleifstein nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifteil (40 c) eine mittlere diagonale Nut (40 b) aufweist, die sich zwischen den zwei im Abstand voneinander angeordneten diagonalen Nuten (40 b) durch die Mitte des Schleifteils (40 c) erstreckt.