DE3537331C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer am Umfang wirkenden Schleifscheibe mit einer auf einen inneren metallischen Träger verdichtet aufgesinterten, ununterbrochenen Schicht aus Schleif- und Sintermaterial.

Ein derartiges Verfahren ist in der DE-AS 18 13 872 be­ schrieben. Hierbei werden ein vorgefertigter, am Innenumfang doppelt konischer Ring in eine Preßform eingelegt und ein Schleif- und Bindemittel-Gemisch außen am Umfang des Trägerringes in die Form eingebracht, das zunächst axial und dann radial durch Aufweiten des Ringes eine Verdichtung erfährt, wonach der Sintervorgang durchgeführt wird. Das Schleif- und Bindemittel-Gemisch haftet in einer verhältnis­ mäßig dicken Schicht an der Außenfläche des Ringes, so daß zum Herstellen der Schleifscheibe eine verhältnismäßig große Menge des Schleifmittels erforderlich ist. Des weiteren führt dies zu Haftungsproblemen an dem doppelt konischen Ring, wenn dieser nach Beendigung des Sinter­ vorganges nach Aufheben der radialen Aufweitung auf seine ursprüngliche Größe schrumpft. Schließlich weist der Ring mit dem aufgesinterten Schleif- und Bindemittel-Gemisch eine verhältnismäßig hohe Masse auf, die der damit herge­ stellten Schleifscheibe ein großes Schwungmoment verleiht, was nachteilig ist.

In der US-PS 23 39 208 ist ein Schleifband aus einem metallischen Trägerstreifen beschrieben, auf den ein Schleif- und Bindemittel-Gemisch aufkalandriert und anschließend gesintert wird. Dieses Schleifband läßt sich nur auf nach Art einer Bandsäge aufgebauten Maschinen mit Umlenkrollen großen Durchmessers einsetzen, da sonst das Schleif- und Bindemittel aufgrund der beim Umlaufen wiederholt auftre­ tenden Biegebeanspruchungen absplittern würde.

Daß dies bei Schleifbändern tatsächlich ein Problem ist, ergibt sich aus der US-PS 37 74 355, in der ebenfalls ein Schleifband beschrieben ist, auf das ein Schleif- und Binde­ mittel-Gemisch in Querstreifen aufgebracht ist. Aufgrund der Zwischenräume zwischen den Querstreifen des Schleif- und Bindemittel-Gemisches ist die Gefahr des Splitterns durch die Biegebeanspruchung weitgehend ausgeschaltet.

Für diese beiden Schleifbänder gilt grundsätzlich, daß sie als Brillenglasrandschleifvorrichtungen ungeeignet sind. Insbesondere das Schleifband gemäß der US-PS 37 74 355 mit dem streifenweisen Auftrag des Schleif- und Bindemittel- Gemisches ist insofern ungeeignet, als zum Schleifen von Brillenglasrändern ein möglichst ununterbrochenes, stoßfreies Schleifen mit einer möglichst homogenen Schleifmittelschicht vorzusehen ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen einer am Umfang wirkenden Schleifscheibe zu schaffen, mit dem es möglich ist, eine preiswerte, in ihrem Aufbau problemlos sowie in ihrer Benutzung vorteilhafte Schleifscheibe zu erstellen, die eine große Homogenität der Schleifmaterialpartikel sowie eine hohe Festigkeit der Schleifmaterialschicht gegen Verformung bei der Betriebs­ beanspruchung erwarten läßt, so daß die nach dem Verfahren hergestellte Schleifscheibe als Brillenglasrandschleifscheibe mit vergleichsweise kleinem Außendurchmesser verwendbar ist.

Ausgehend von dieser Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Schicht mit einem temporär wirkenden Bindemittel auf einem flachen Metallgitter- oder Lochblechstreifen aufgetragen und derart kalandriert wird, daß das Schleif- und Sintermaterial mit dem Bindemittel in den Zwischenräumen des Gitters oder den Löchern des Blechstreifens verankert wird, anschließend der Streifen vor oder nach dem Sintern zu einem Ring geformt, auf eine Tragscheibe aufgezogen und als Brillenglasrandschleif­ scheibe verwendet wird.

Die Unteransprüche dienen der Verbesserung und Weiterentwicklung der Merkmale des Hauptanspruches.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sind darin zu sehen, daß nur ein geringer, definierter Querschnittsteil der Schleifscheibe durch das relativ teure Schleifmaterial gebildet wird, so daß der den gesinterten Ring tragende Tragring oder Tragzylinder nicht nur aus preisgünstigem, sondern auch aus spezifisch leichterem Material bestehen kann, was die Lagerung in der Schleifmaschine vereinfacht und die Kräfte zum Antrieb der Scheibe herabsetzt. Des weiteren entsteht durch das Kalandrieren eine sehr homogene Schleifmittelschicht, und es erfolgt ein Hineindrücken in den und ein Verkeilen des Schleif­ materials mit dem Metallgitter- oder Lochblechstreifen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand mehrerer in der Zeich­ nung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert und es zeigt

Fig. 1 bis 4 die einzelnen Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens bis Fertig­ stellung einer Brillenglasrandschleifscheibe,

Fig. 5 eine Abwandlung des Verfahrens gemäß Fig. 1 bis 4,

Fig. 6 bis 10 die einzelnen Verfahrensschritte zur Her­ stellung einer Facettenschleifscheibe,

Fig. 11 bis 13 eine Abwandlung des Verfahrens zur Herstellung einer Facettenschleifscheibe und

Fig. 14 bis 17 eine Darstellung der Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Bei dem Verfahrensbeispiel nach den Fig. 1 bis 4 wird zu­ nächst auf ein Metallgitter oder ein Lochblech 1 eine Schicht Schleifmaterial 2 aufgebracht, das aus Anteilen an Alkohol, Diamantsplitter und Bronze oder eine Bronzelegierung sowie einem temporär wirkenden 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 1 aufgesprüht oder -getragen.

Hierzu können Düsen, Rakel od. dgl. Mittel Anwendung finden. Vorzugsweise wird die Schleifmaterialschicht 2 nur einseitig auf das Metallgitter oder das Lochblech 1 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 1 kalandriert und verdichtet. Durch das temporär wirkende Binde­ mittel werden die Teile der Schicht 6 sowie die Schicht 6 selbst mit dem Gitter oder dem Blech 1 bis zum Sintern verbunden.

Gemäß Fig. 3 wird hiernach durch Wärmezufuhr, die durch die Brenner 7 symbolisiert ist, die Schicht 6 gesintert, wodurch die feste Verbindung der Partikel der Schleifmaterialschicht 6 untereinander und mit dem Gitter oder dem Lochblech 1 her­ beigeführt wird. Gleichwohl aber bleibt das Metallgitter oder das Lochblech 1 nunmehr mit der gesinterten Schicht 6 so duktil und biegsam, daß gemäß Fig. 4 das Metallgitter oder das Loch­ blech 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 Metallgitters oder des Lochbleches 1 mit aufgebrachter Schicht 6 dieses auf die gewünschte Breite der Schleifscheibe randbeschnitten.

Nach dem Schließen des Metallgitters oder des Lochbleches 1 mit aufgebrachter gesinterter Schicht 6 zu einem Ring wird in den Innen­ raum des Ringes 8 ein zylindrischer Tragteil 9 eingeführt und der Ring 8 mit der Umfangsfläche 9 a des Tragteils 9 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 1.

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 2 auf dem Metall­ gitter oder dem Lochblech 1 sorgt. Während die Zugabe an temporär wirkendem 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 temporär wirkendem Bindemittel höher zu wählen sein.

Im Anschluß an die Bildung des Ringes nach Fig. 5 erfolgt nunmehr das Sintern der Schicht 6 auf dem ringförmigen Metallgitter 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 der Tragteil 9, wie in Fig. 4 dargestellt, in den erstellten Ring 8 eingefügt und mit seiner Umfangsfläche 9 a mit dem Ring 8 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 9 besitzt die Wellenaufnahme 11, mit deren Hilfe die Schleifscheibe auf der Schleifscheibenwelle aufgebracht und gehalten wird.

Die Fig. 6 bis 10 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 ausgehen­ den schrägen Umfangsabschnitt 16, 17 aufweisen. An diese abgeschrägten Abschnitte schließt sich je eine rechtwinklig zur zylindrischen Umfangsfläche 14, 15 einwärts gerichtete, ringförmige 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 temporär wirkenden Bindemittels verbleibt die Schicht 22, 23 in ihrer aufgebrachten Dicke auf den genannten Umfangsabschnitten 16, 17. Die ringförmigen Rippen 20, 21 dagegen werden schleifmittellos gehalten.

Mit Hife eines Profilkalanders 40 mit entsprechenden Walzen wird die Schicht 22, 23 der beiden Teile 12, 13 kalandriert (Fig. 7). Hiernach werden die Schichten 22, 23 durch Erwärmen auf Sintertemperatur mit Hilfe der Wärmezuführmittel 7 ge­ sintert, 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 mit einer geeigneten Kunststoffmasse erfolgen kann.

Bei dem Verfahren nach Fig. 11 bis 13 zum Herstellen 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 31 wird im Anschluß hieran durch Wärmezufuhr mittels der Vorrichtungen 7 gesintert (Fig. 12). Anschließend werden die vorher auf Länge geschnittenen Streifen 26 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 erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. In Fig. 14 trägt das Lochblech die Bezugsziffer 1, wobei die Löcher 50 des Lochbleches 1 zu erkennen sind. Es wird zunächst die Schicht 2 aufgetragen, die eine Dicke a besitzt, wobei Teile der Schicht 2 bei 51 in die Löcher 50 des Lochbleches 1 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 53 teilweise untergreift. Hierdurch wird die Schleifmaterialschicht 2 verdichtet und homogenisiert und mit dem Lochblech 1 innig verbunden. Anschlie­ ßend erfolgt der Sinterprozeß des kalandrierten Schleifmate­ rialträgers.

In Fig. 16 ist ähnliches zu erkennen. Dort ist die Schicht 2 auf das Metallgitter 1 a aufgebacht, 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 2 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 Darstellung nach Fig. 14 bis 17 zeigt, ein Verkrallen der kalandrierten Schicht 6 mit dem Träger, d. h. mit dem Metallgitter 11 a erfolgt. Anschließend erfolgt das Sintern des kalandrierten Teils.

Vorzugsweise erfolgt das Kalandrieren des Schleifmaterials mit dem Bindemittel auf das Gitter oder das Blech 1 noch vor dem endgültigen Trocknen der flüssigen Bestandteile der aufgebrachten Mischung aus Schleifmaterial und Bindemittel, wodurch Material in jedem Fall in die Ausnehmungen des Gitters oder Blechs 1 eintritt und sich dort verkrallt.

Claims (5)

1. Verfahren zum Herstellen einer am Umfang wirkenden Schleifscheibe mit einer auf einen inneren metallischen Träger verdichtet aufgesinterten, ununterbrochenen Schicht aus Schleif- und Sintermaterial, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schicht (2, 6, 22, 23, 24, 25, 27, 31) mit einem temporär wirkenden Bindemittel auf einen flachen Metallgitter- oder Lochblechstreifen (1, 12, 13, 26) aufgetragen und derart kalandriert wird, daß das Schleif- und Sintermaterial mit dem Bindemittel in den Zwischenräumen des Gitters (12, 13) oder den Löchern des Blechstreifens (1, 26) verankert wird, anschließend der Streifen vor oder nach dem Sintern zu einem Ring (8, 32, 33) geformt, auf eine Tragscheibe (9) aufgezogen und als Brillenglasrandschleifscheibe verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem gesinterten Schleifmaterial (Schicht 2, 6, 22, 23, 27, 31) versehene Ring (8, 32, 33) mit Hilfe einer Zwischenschicht (10) mit dem Tragteil oder Träger (9) verbunden wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2 zum Herstellen einer Schleif­ scheibe mit Facettennut am Scheibenumfang, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwei gleiche Lochblechstreifen oder Metallgitterprofilteile (12, 13) mit randseitiger Abschrägung (16, 17) mit der Schicht (22, 23) aus Schleif­ material und Sintermaterial mit temporärem Bindemittel versehen werden, hiernach die Streifen oder Teile mit einem Formkalander (28, 40) kalandriert werden, wonach der sinter­ fähige Bestandteil der Schicht gesintert wird, jeder Streifen oder Teil (12, 13) zu einem geschlossenen Ring (32, 33) geformt und mit der Innenseite seiner Abschrägung (16, 17) mit der Innenseite der Abschrägung (17, 16) des zweiten gleichartigen Ringes verbunden wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 zum Herstellen einer Schleif­ scheibe mit Facettennut am Scheibenumfang, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwei gleiche Lochblechstreifen oder Metall­ gitterprofilteile (12, 13) mit randseitiger Abschrägung (16, 17) mit der Schicht aus Schleifmaterial und Sinter­ material mit temporärem Bindemittel versehen werden, hiernach die Streifen oder Teile (12, 13) mit einem Formkalander (29, 30) kalandriert werden, wonach jeder Streifen oder Teil (12, 13) zu einem geschlossenen Ring geformt und mit der Innenseite seiner Abschrägung (16 bzw. 17) mit der Innenseite der Abschrägung (17 bzw. 16) des zweiten Ringes verbunden wird und anschließend der sinterfähige Bestand­ teil der Schicht (22, 23, 27, 31) der miteinander ver­ bundenen Ringe gesintert wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der mit der gesinterten Materialschicht (24, 25) versehene Ring nachkalandriert wird.