DE3537331A1 - Verfahren zum herstellen, insbesondere einer brillenglasrandschleifscheibe oder -ringscheibe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen, ins­ besondere einer Brillenglasrandschleifscheibe oder -ring­ scheibe.

Schleifscheiben, insbesondere für Brillenglasrandschleifma­ schinen werden bislang dadurch hergestellt, daß eine ent­ sprechende Menge eines Schleifmaterials zu einer Scheibe ge­ preßt und diese in ihrem unmittelbaren mittleren Abschnitt mit einer Achse oder einer Achsenaufnahme versehen wird, um die Lagerung in der Schleifmaschine zu ermöglichen. - Der Herstellungspreis einer derartigen Schleifscheibe ist wegen des hohen Kostenanteils an Schleifmaterial beträchtlich. Zudem ist das Gewicht des Schleifmaterials hoch und bedingt entsprechende Lager- und Antriebsteile in der Schleifma­ schine selbst. - Durch den Preßvorgang der gesamten Masse an Schleifmaterial und Bindemittel ergibt sich eine gewisse Inhomogenität der Schleifscheibe. Der hohe Anteil an Schleif­ material bedingt einen relativ hohen Preis der Scheibe.

Durch die DE-OS 24 11 785 ist ein Schleifwerkzeug mit direkt eingelöteten Diamantsplittern und ein Verfahren zu dessen Herstellung bekannt. Hierbei findet eine Mischung aus Diamant­ splittern und Teilchen einer Lötlegierung mit mindestens 50% Nickel, mehr als 5% Chrom und 10% Bor oder Silicium oder Phosphor oder eine Mischung derselben Anwendung. Gemischt mit einem bei Beginn des Verfahrens wirksamen Bindemittel werden die genannten Bestandteile des Schleifmaterials in einer reduzierenden Atmosphäre oder im Vakuum auf Schmelztemperatur der Lötlegierung erwärmt, so daß diese die Diamantsplitter leicht benetzt.

Demgegenüber ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, mit dem es möglich ist, eine preiswerte, in ihrem Aufbau problemlose sowie in der Benutzung vorteilhafte Schleifscheibe zu erstellen, die eine große Homogenität der Schleifmaterialpartikel sowie eine hohe Festigkeit der Schleifmaterialschicht der Scheibe erkennen läßt.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Hauptanspruchs und des Neben­ anspruchs vor. Die Unteransprüche dienen der Verbesserung und Weiterentwicklung des Hauptanspruchs und des Nebenan­ spruchs.

Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sind darin zu sehen, daß u. a., wie bei der bekannten Scheibe nach der DE- OS 24 11 785, nur ein geringer definierter Querschnittsteil der Scheibe durch das relativ teure Schleifmaterial gebildet wird, so daß der den gesinterten Ring tragende Tragring oder -zylinder nicht nur aus preisgünstigem, sondern auch aus spezifisch leichterem Material bestehen kann, was die La­ gerung in der Schleifmaschine vereinfacht und die Kräfte zum Antrieb der Scheibe herabsetzt. - Wesentlicher als dieses aber ist der Umstand, daß das Kalandrieren eine sehr homogene Schleifmittelschicht entstehen läßt und außerdem ein Hinein­ drücken in den und ein Verkrallen des Schleifmaterials mit dem Metallgitter- oder Lochblechstreifen erfolgt.

Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des erfindungs­ gemäßen Verfahrens an Hand einzelner Verfahrensschritte er­ läutert.

Bei dem Verfahrensbeispiel nach den Fig. 1 bis 5 wird zunächst auf ein Metallgitter oder ein Lochblech 1 eine Schicht Schleifmaterial 2 aufgebracht, das aus Anteilen an Alkohol, Diamantsplitter und Bronze oder einer Bronze­ legierung sowie einem temporären Bindemittel besteht, das bei Erwärmung vergast oder zerstört wird. - Bei Anwendung eines Stahlgitters kann auch Stahlpulver verwendet werden. - Die Schicht 2 wird gleichmäßig auf das Gitter oder das Blech aufgesprüht oder -getragen. Hierzu können Düsen, Rakel oder dergleichen Mittel Anwendung finden. - Vorzugsweise wird die Schleif­ materialschicht 2 nur einseitig auf das Metallgitter oder das Lochblech aufgebracht, wie dies Fig. 1 erkennen läßt.

Das Metallgitter oder das Lochblech 1 wird mit der darauf aufgebrachten Schleifmaterialschicht 2 einer Kalandriervor­ richtung 3 mit den Walzen 4 und 5 zugeführt. Hierbei wird die Schicht 2 zu einer Schicht 6 auf dem Gitter oder dem Blech kalandriert und verdichtet. Durch das temporäre Binde­ mittel werden die Teile der Schicht sowie die Schicht selbst mit dem Gitter oder dem Blech noch inniger verbunden.

Gemäß Fig. 3 wird hiernach durch Zuführung von Wärme, was durch die Brenner 7 symbolisiert ist, die Schicht 6 gesin­ tert, wobei die Verbindung der Partikel der Schleifmaterial­ schicht 6 untereinander und mit dem Gitter oder dem Loch­ blech 1 noch erhöht wird. Gleichwohl aber bleibt das Metall­ gitter oder das Lochblech nunmehr mit der gesinterten Schicht 6 so duktil und biegsam, daß gemäß Fig. 4 das Metallgitter oder das Lochblech 1 mit der Schicht 6 zu einem Ring geformt werden kann, wie ein solcher in Fig. 4 mit der Bezugsziffer 8 versehen ist. Vorzugsweise wird vor dem Biegen des Metall­ gitters oder des Lochbleches 1 mit aufgebrachter Schicht 6 dieses auf die gewünschte Breite der Schleifscheibe randbe­ schnitten.

Nach dem Schließen des Metallgitters oder des Lochbleches 1 mit aufgebrachter gesinterter Schicht 6 wird in den Innen­ raum des Ringes 8 ein zylindrischer Tragteil 9 eingeführt und der Ring 8 mit der Umfangsfläche 9 a des Tragteils ver­ bunden, wobei eine entsprechende geeignete Zwischenschicht 10 Anwendung finden kann.

Das Verbinden der Enden des auf Länge geschnittenen Metall­ gitters oder des Lochbleches 1 kann in konventioneller Weise geschehen, so zum Beispiel durch Verlöten der Stoßstellen an den Enden des Gitters oder des Bleches.

Fig. 5 zeigt eine Abwandlung des vorstehend beschriebenen Verfahrens. Bei diesem wird wiederum auf ein Metallgitter oder ein Lochblech 1, das auf Länge und Breite geschnitten ist, eine Schleifmaterialschicht 2 aufgebracht und hiernach gemäß Fig. 2 kalandriert. Im Anschluß hieran kann nunmehr bereits das Biegen des Metallgitters oder des Lochbleches 1 mit der Schicht 2 erfolgen, da das vorhandene Bindemittel für das Haften der Schleifmaterialschicht auf dem Metall­ gitter oder dem Lochblech 1 sorgt. Während die Zugabe an temporärem Bindemittel bei der Ausführung des Verfahrens nach Fig. 1 bis 4 gering sein kann, wird im Falle der Anwen­ dung des Verfahrens nach Fig. 5 der Anteil an temporärem Bindemittel höher zu wählen sein.

Im Anschluß an die Bildung des Ringes nach Fig. 5 erfolgt nunmehr das sintern der Schicht 2 auf dem ringförmigen Me­ tallgitter oder dem Lochblech 1 in gleicher Weise wie bei dem Verfahren nach Fig. 1 bis 4. Hierzu dienen wiederum die symbolisch dargestellten Wärmezuführungsmittel 7. Im Anschluß hieran wird wiederum der Tragteil 9, wie in Fig. 4 darge­ stellt, in den erstellten Ring eingefügt und mit seiner Umfangsfläche 9 a mit dem Ring verbunden.

Der Tragteil 9 besteht vorzugsweise aus Kunststoff oder einem anderen entsprechenden Material, das der Schleifscheibe ein geringes Gewicht verleiht und ferner Schleifgeräusche zu dämpfen vermag. Der mittige Abschnitt des Tragteils besitzt die Wellenaufnahme 11, mit deren Hilfe die Schleifscheibe auf der Schleifscheibenwelle aufgebracht und gehalten wird.

Die Fig. 6 bis 9 erläutern die Herstellung einer Facetten­ schleifscheibe. Hierzu werden zwei gleichartige Blech- oder Metallgitterprofilteile 12, 13 angewendet, die je eine zylin­ drische Umfangsfläche 14, 15 und einen von diesen ausgehenden schrägen Umfangsabschnitt 16, 17 aufweisen. An diese abge­ schrägten Abschnitte schließt sich je eine rechtwinklig zur zylindrischen Umfangsfläche 14, 15 einwärts gerichtete, ring­ förmige Rippe 20, 21 an.

Das Schleifmaterial wird in Form einer Schicht 22, 23 sowohl auf die zylindrische Umfangsfläche 14, 15 wie auch auf die beiden abgeschrägten, geneigten Umfangsabschnitte 16, 17 auf­ gebracht. Mit Hilfe des temporären Bindemittels verbleibt die Schicht in ihrer aufgebrachten Dicke auf den genannten Umfangsabschnitten. Die ringförmigen Rippen 20, 21 dagegen werden schleifmittellos gehalten.

Mit Hilfe eines Profilkalanders mit entsprechenden Walzen wird die Schicht 22, 23 der beiden Teile 12, 13 kalandriert (Fig. 7). Hiernach werden die Schichten 22, 23 durch Er­ wärmen auf Sintertemperatur mit Hilfe der Wärmezufuhrmittel 7 gesintert, so daß die Schichten 24, 25 entstehen (Fig. 8). Im Anschluß hieran werden die beiden Teile 12, 13 zu einer Facettenschleifscheibe dadurch vereinigt, daß die beiden schleifmittellosen, ringförmigen Rippen 20, 21 miteinander verbunden werden (Fig. 10 Pfeile F, F′). Im Anschluß hieran wird der Innenraum des so gewonnenen Ringes wieder mit einem Tragteil versehen, was durch Vergießen einer geeigneten Kunst­ stoffmasse erfolgen kann.

Bei der gegenüber dem Verfahren nach den Fig. 6 bis 10 vorteilhafteren Ausführung des Verfahrens zur Herstellung einer Facettenschleifscheibe werden zunächst zwei profilierte Metallgitter- oder Lochblechstreifen 26 mit einer Schleif­ materialschicht 27 versehen und als gerade Teile durch einen Kalander 28 mit den Profilwalzen 29, 30 geschickt. Die auf den Metallgitter- oder Lochblechstreifen 26 kalandrierte Schicht 34 wird im Anschluß hieran durch Zuführung von Wärme mittels der Vorrichtungen 7 gesintert (Fig. 12). Anschließend werden die vorher auf Länge geschnittenen Streifen zu je einem Ring 32, 33 geformt (Fig. 13) und an ihren ringförmigen Rippen 34, 35 miteinander verbunden, wonach der mittige Tragteil in den Ring eingesetzt oder eingegossen wird.

In den Fig. 14 bis 17 ist die Wirkung des erfindungsge­ mäßen Verfahrens dargestellt. In Fig. 14 trägt das Lochblech die Bezugsziffer 1, wobei die Löcher 50 des Lochbleches zu erkennen sind. Es wird zunächst die Schicht 2 aufgetragen, die eine Dicke a besitzt, wobei Teile der Schicht bei 51 in die Löcher des Lochbleches eindringen.

Durch das Kalandrieren erfolgt ein Zusammendrücken der Schicht 2 zu der Schicht 6 mit der Dicke b, gleichzeitig aber auch ein Hineindrücken von Schleifmaterial in die Löcher 50, wobei das Material sich um die Wand 52 der Löcher 50 legt und diese nietenartig wie bei 5 teilweise unter­ greift. Hierdurch wird die Schleifmaterialschicht ver­ dichtet und homogenisiert und mit dem Lochblech innig ver­ bunden. Anschließend erfolgt der Sinterprozeß des kalan­ drierten Schleifmaterialträgers.

In Fig. 16 ist Ähnliches zu erkennen. Dort ist die Schicht 2 auf das Metallgitter 1 a aufgebracht, wobei wiederum ein Teil der Schicht 2 die jeweils unteren Gitterfäden 54 und die entsprechenden, im rechten Winkel verlaufenden (Schuß- oder Kettfäden) Fäden 55 untergreift. Wird nunmehr die Schicht 2 zur Schicht 6 kalandriert, so werden wiederum Teile der Schleifmaterialschicht innig mit den Fäden 54, 55 verbunden bzw. werden diese noch stärker als bei der ursprünglich auf­ gebrachten Schicht 2 untergriffen, so daß, wie die Dar­ stellung nach Fig. 14 bis 17 zeigt, ein Verkrallen der ka­ landrierten Schicht 6 mit dem Träger, d. h. dem Metallgitter erfolgt. Anschließend erfolgt das Sintern des kalandrierten Teils.

Das Herstellen einer flächigen, d. h. ebenen Schleifscheibe oder einer Ringscheibe erfolgt in analoger Weise. Hierbei kann die Scheibe oder Ringscheibe vor dem Aufbringen des Schleifmaterials und des Bindemittels, die auch hier nur einseitig aufgebracht werden, bereits ihre Kontur erhalten oder aber das Schleifmaterial wird mit dem Bindemittel kon­ tinuierlich auf Platten oder ein fortlaufendes Band aufgebracht, aus denen dann die Scheiben oder Ringscheiben als Ronden ausgestanzt oder geschnitten werden.

Vorzugsweise erfolgt das Kalandrieren des Schleifmaterials mit dem Bindemittel auf das Gitter oder das Blech, wodurch bei einem Gitter wie bei einem Lochblech in jedem Fall das Material mit dem Gitter oder Blech in deren Ausnehmungen eintritt und sich dort verkrallt, noch vor dem endgültigen Trocknen der flüssigen Bestandteile der aufgebrachten Mischung aus Schleifmaterial und Bindemittel.

Claims (13)

1. Verfahren zum Herstellen, insbesondere einer Brillenglas­ randschleifscheibe, mit einer Schleiffläche aus Schleif­ material wie Diamantsplitter, Siliciumcarbit od. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß ein Metallgitter- oder Blechstreifen von wenigstens der Breite der Scheibenbreite mit einer geschlossenen Schicht aus sinterfähigem Schleif­ material und einem temporärem Bindemittel versehen wird und diese Schicht mit dem Gitter- oder Blechstreifen kalandriert wird, hiernach der so gewonnene Zuschnitt zu einem geschlossenen Ring geformt sowie anschließend die Schicht gesintert wird, oder der mit Schleifmaterial ver­ sehene Zuschnitt kalandriert und die Schicht gesintert wird sowie der Zuschnitt dann zu einem geschlossenen Ring geformt wird, wonach der mit der gesinterten Schleifma­ terialschicht versehene Ring mit nach außen zeigender Schicht auf einen dem Innendurchmesser des Rings ange­ paßten oder anzupassenden Tragteil aufgezogen und mit diesem verbunden wird.

2. Verfahren zum Herstellen, insbesondere einer ebenen Brillenglasrandschleifscheibe oder -ringscheibe, mit einer Schleiffläche aus Schleifmaterial wie Diamantsplitter, Siliciumcarbit od. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß ein ebenes Metallgitter- oder Lochblech mit einer geschlos­ senen Schicht aus sinterfähigem Schleifmaterial und einem temporärem Bindemittel versehen wird und diese Schicht mit dem Gitter- oder dem Blech kalandriert wird, hiernach das mit Schleifmaterial versehene Gitter oder Blech ka­ landriert und das so gewonnene Teil mit nach außen zei­ gender Schleifmaterialschicht auf einen ringartigen Träger aufgezogen und mit diesem verbunden wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifscheibe oder die Ringscheibe aus einem Band, einer Platte od. dgl. mit gesinterter Schleifmaterial­ schicht ausgestanzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Blechstreifen oder die Blechscheibe oder die Blechringscheibe mit Löchern versehen ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuschnitt vor dem Formen zu einem Ring auf die genaue Breite der Schleifscheibe beschnitten wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1 zum Herstellen einer Schleif­ scheibe mit Facettennut, dadurch gekennzeichnet, daß zwei gleiche Lochblechstreifen mit randseitiger Abschrägung mit der Schleifmaterialschicht versehen werden, hiernach die Streifen mit einem Formkalander kalandriert werden, wonach das Schleifmaterial gesintert wird, jeder Streifen zu einem geschlossenen Ring geformt und mit der Innenseite seiner Abschrägung mit der Innenseite der Abschrägung des zweiten Ringes verbunden wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1 zum Herstellen einer Schleif­ scheibe mit Facettennut, dadurch gekennzeichnet, daß zwei gleiche Lochblechstreifen mit randseitiger Abschrägung mit der Schleifmaterialschicht versehen werden, hiernach die Streifen mit einem Formkalander kalandriert werden, wonach jeder Streifen zu einem geschlossenen Ring geformt und mit der Innenseite seiner Abschrägung mit der Innen­ seite der Abschrägung des zweiten Ringes verbunden wird und abschließend das Schleifmaterial der miteinander verbundenen Ringe gesintert wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 und einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem gesinterten Schleifmaterial versehene Ring, die Flachscheibe oder Scheibenring mit Hilfe einer Zwischen­ schicht mit dem Tragteil oder Träger verbunden wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 und einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragteil oder der Träger aus einem am Umfang bearbeiteten Kunststoff­ teil besteht.

10. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 und einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der gesinterten Materialschicht versehene Ring, die Flachscheibe oder der Scheibenring nachkalandriert wird.

11. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 und einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifmittelschicht Anteile an Alkohol, Diamantsplitter und Bronze oder Bronzelegierung enthält oder Stahlpulver ist.

12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifmittelschicht ein beim Erwärmen der Schleif­ mittelschicht vergasendes oder sich auflösendes, tempo­ räres Bindemittel beigemengt ist.

13. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 und einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die kalandrierte Materialschicht nach dem Kalandrieren ge­ trocknet wird.