DE4446591A1 - Recyclefähige Schleifkörperzonen - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung sind Schleifkörper umfassend Schleifkorn und ein anorganisches oder organisches Bindemittel für dieses in einer äußeren Umfangszone und eine nicht schleifaktive Zone zur Aufnahme von Befestigungsmitteln, insbesondere Spannflanschen, ein Verfahren zur Herstellung der Schleifkörper sowie ein Ver­ fahren zur Wiederverwertung der verbrauchten Schleifkörper.

Bei der Herstellung von keramisch- oder phenolharzgebundenen Schleifkörpern ist es nach dem Stand der Technik üblich, diese ganzheitlich aus den bekannten Korunden oder beispielsweise Siliciumcarbid herzustellen. Darüber hinaus bekannt sind feinere oder härtere nicht schleifaktive Zonen bei phenolharzgebundenen oder keramischgebundenen Schleifkörpern. Diese nicht schleifak­ tiven Zonen bestehen jedoch aus dem Schleifkorn selbst und ausge­ wählten Bindemitteln und werden üblicherweise in einem Arbeitsgang mit der äußeren Nutzschicht erstellt. Die Innenzonen sollen bei phenolharzgebundenen Schruppscheiben die Festigkeit erhöhen oder erst ermöglichen, daß die notwendigen Bruchumfangsgeschwindig­ keiten der Schleifkörper erreicht werden können.

Darüber hinaus sind bei speziellen Schleifkörpern, nämlich Schleiftöpfen und aufschraubbaren Schleifkörpern sogenannte Böden oder Feinschichten im Einsatz, die teilweise auch aus Kunststoff bestehen. Diese dienen jedoch allgemein zur Aufnahme von Gewinde­ stücken.

Allen diesen Lösungen des Standes der Technik ist jedoch gemein­ sam, daß die nicht schleifaktive Zone oder Spannzone aus einem hochwertigen Material, nämlich dem Schleifkorn, besteht, daß zu einer Wiederverwertung in der Regel kaum geeignet ist. Bei kera­ misch gebundenen Schleifmitteln ist eine Wiederaufbereitung durch mechanische Zerkleinerung der Rest-Schleifkörper bekannt. Man erhält hier nur Korn-Qualitätsgemische. Als sogenanntes Regenerat wird dieses Material in Anteilen, speziell kunstharzgebundenen, minderwertigen Schleifkörperqualitäten beigemischt. Phenolharzge­ bundene Restscheiben werden thermisch behandelt und die so mit hohem Aufwand gewonnenen Regenerate werden, speziell im Grobkorn­ bereich (8-36), ebenfalls in Anteilen beigemischt. Dieses Verbren­ nen von Phenolharzverbindungen ist in Industriestaaten hinsicht­ lich des Umweltschutzes kaum noch realisierbar. Bedingt durch die notwendige Porosität der Schleifkörper und der Anwendung von Kühl­ schmierstoffen während des Schleifens diffundiert darüber hinaus eine mehr oder weniger große Menge dieser Kühlschmierstoffe in die nicht schleifaktiven Zonen von Schleifkörpern, so daß diese praktisch nicht wiederverwertet werden können. Darüber hinaus ist die Ausbildung der nicht schleifaktiven Zonen von Schleifkörpern mit einem erheblichen Kostenfaktor bedingt durch das hochwertige Schleifkorn versehen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit in der Herstellung kostengünstiger Schleifkörper durch Bereitstellung von wiederverwendbaren nicht schleifaktiven Zonen zur Aufnahme von Befestigungsmitteln, insbesondere Spannflanschen.

Die nicht schleifaktiven Zonen von Schleifkörpern können aus befestigungs- und sicherheitstechnischen Gründen niemals voll­ ständig zum Schleifen verwendet werden. Dementsprechend verbleibt nach den Lösungen des Standes der Technik regelmäßig ein Abfall­ produkt aus hochwertigen Einsatzstoffen, daß für eine Wiederver­ wendung nur begrenzt und mit sehr hohem Kostenaufwand geeignet ist.

Die vorstehend genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch Schleifkörper umfassend Schleifkorn und anorganisches oder orga­ nisches Bindemittel für dieses in einer äußeren Schleifzone 1 und eine nicht schleifaktive Zone 2 zur Aufnahme von Befestigungs­ mitteln, insbesondere Spannflanschen, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht schleifaktive Zone 2 aus einem wiederverwendbaren gefügedichten, gegebenenfalls Verstärkungsmittel- und/oder Füll­ stoff-enthaltenden organischen Kunststoffmaterial besteht.

In der Fig. 1 wird beispielhaft für die erfindungsgemäßen Schleif­ körper eine Schleifscheibe mit einer Innenbohrung sowie Spann­ flanschen dargestellt.

Die Schleifscheibe wird über die nicht schleifaktive Zone 2 durch die Spannflanschen auf der Welle gehalten. Die Größe der nicht schleifaktiven Zone 2 entspricht im wesentlichen den Außenmaßen der Spannflanschen. Radial von innen nach außen schließt sich an die nicht schleifaktive Zone 2 eine Übergangszone 3 an, die im wesentlichen aus Schleifkorn besteht, daß jedoch innerhalb dieses Bereiches 3 durch das organische Kunststoffmaterial imprägniert ist, um eine feste Verbindung zwischen der nicht schleifaktiven Zone 2 und der Schleifzone 1 zu schaffen. Die äußere Schleifzone 1 steht somit vollständig zur Bearbeitung des zu schleifenden Gegenstandes zur Verfügung. Wenn der Schleifkörper auf das gewün­ schte Mindestmaß abgeschliffen ist, das sich aus schleif- und sicherheitstechnischen Anforderungen ergibt, kann dieser Schleif­ körper mit Hilfe der vorliegenden Erfindung wiederverwertet werden. Hierzu wird die nicht schleifaktive Zone 2 vom anhaftenden Schleifkorn befreit und eine äußere Schleifzone 1 in ans ich bekannter Weise hergestellt. Wird dann die nicht schleifaktive Zone 2 innerhalb der äußeren Schleifzone 1 zentriert und der ver­ bleibende Zwischenraum zwischen der nicht schleifaktiven Zone 2 und der äußeren Schleifzone 1 mit einem Kunststoffmaterial ausge­ füllt und gegebenenfalls einer Temperaturbehandlung unterworfen, so erhält man einen neuwertigen Schleifkörper, dessen nicht schleifaktive Zone 2 einer Wiederverwertung zugeführt wird.

Der in der Fig. 1 dargestellte Schleifkörper weist eine Übergangs­ zone 3 zwischen der äußeren Schleifzone 1 und der nicht schleif­ aktiven Zone 2 auf, die im wesentlichen aus dem Schleifkorn und einem Kunststoffmaterial besteht. Prinzipiell ist eine derartige Übergangszone 3 im Sinne der vorliegenden Erfindung nicht zwingend erforderlich. Wenn jedoch hohe Bruchumfangsgeschwindigkeiten der Schleifkörper erwünscht sind, ist eine sehr feste Verbindung der äußeren Schleifzone 1 mit der nicht schleifaktiven Zone 2 erfor­ derlich. Hierzu ist es erforderlich, daß das Kunststoffmaterial mehr oder weniger tief in die Schleifzone eindringt, um eine außerordentlich gute Verbindung der nicht schleifaktiven Zone 2 mit der Schleifzone 1 auszubilden. Hierbei ist jedoch zu beachten, daß die Übergangszone 3 eine notwendige Tiefe nicht überschreitet, da anderenfalls der Schleifkörper, bedingt durch die Kontamination durch das Kunststoffmaterial keiner optimalen Nutzung zugeführt werden kann.

Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung ist eine optimale Nutzung der Rohstoffe möglich, wobei sich bei bestimmten Schleifkörpern eine mehr als 60%ige Einsparung der hochwertigen Korunde oder Siliciumcarbide ergibt. Bedingt durch den höheren Mengendurchsatz pro Brenncharge der Außenzone wird weiterhin Energie eingespart. Ein weiteres Potential zur Energie- und Kosteneinsparung ergibt sich durch Gieß- oder Formverfahren mit kalt- oder warmaushärten­ den Kunststoffen sowie aus der Möglichkeit der Neubestückung der nicht schleifaktiven- bzw. Spannzonen. Darüber hinaus ist eine Verbesserung der Bruchumfangsgeschwindigkeiten möglich, woraus eine höhere Sicherheit resultiert, die durch den Einsatz von speziellen Armierungen weiter steigerungsfähig ist.

Hohe Spannkräfte, auch bei nicht idealer Flächenpressung der Spannflansche sind mit Hilfe der vorliegenden Erfindung möglich, insbesondere bei der Herstellung weicher Schleifkörper, beispiels­ weise die Härte A (extrem weich) bis J (mittel), mit einem E-Modul nach Grindo Sonic von 10 bis 39 kN/mm² (je nach Korngröße) oder hochporöser Schleifkörper mit einem Porenvolumen von mehr als 50 %, die mit Hilfe der vorliegenden Erfindung mit sicheren Spannkrä­ ften gehalten werden können. Aufnahmevorrichtungen für Schleif­ scheiben bestehen in der Regel aus zwei Flanschen mit ringförmigen Tragflächen, zwischen denen die Schleifscheibe kraftschlüssig gehalten wird. In der Industrie werden hauptsächlich Flansche nach DIN 6375 eingesetzt. Sie besitzen einen Aufnahmeflansch und einen Gegenflansch, zwischen denen die Schleifscheibe außerhalb der Maschinen eingespannt und ausgewuchtet werden kann.

Die erforderliche Einspannkraft zum Aufspannen einer Schleif­ scheibe muß einerseits so groß sein, daß die Scheibe unter maxi­ maler Betriebsbelastung nicht zum Rutschen zwischen den Flanschen kommt; auf der anderen Seite darf die Einspannkraft nur so groß gewählt werden, daß es mit Sicherheit nicht zu einer Schädigung des Schleifkörpers und damit zu einer Bruchgefahr kommen kann.

Die Aufbringung einer definierten Einspannkraft und somit die Erzeugung einer bestimmten Scheibenbelastung durch diese Kraft ist jedoch aus folgenden Gründen nicht erreichbar:

• - Infolge Schrägstellung der Tragflächen durch Verbiegung der Flansche durch die Einspannkraft kommt es zu keiner ebenen Flächenpressung auf den Schleifkörpern.
• - Eine ungleichförmige Belastung der aufgespannten Schleif­ scheibe entsteht durch Unebenheiten des Schleifkörpers.
• - Eine Kontrolle mittels Momentenschlüssel kann nicht zur Ermittlung von Einspannkräften führen, weil die Reibbeiwerte von Schraubenkopf und Gewindeflanke starken Streuungen unterlegen sind.

Weiterhin ist keine allgemein gültige Definition der Flächenpres­ sung der Spannflanschen möglich, da die Qualitäten und somit auch die Festigkeiten der Schleifkörper herstellerspezifisch sind und daher nicht einheitlich definiert werden können.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht nun einen unkomplizierten Aufbau von Schleifkörper-Aufspanneinrichtungen und Antrieben, so daß vielfach auf eine zentrale Welle verzichtet werden kann und die Verschraubung in der nicht schleifaktiven Zone möglich ist.

In der Regel werden durch Eingießen einer neuen, oder Angießen einer bestehenden Innen- oder Spannzone ausreichende Festigkeiten für den späteren Einsatz bis mindestens 63 m/s erreicht werden. Besondere Vorbereitungen wie Sandstrahlen der Fügeflächen oder zusätzliche Aufrauhung eingeschlossen, Aktivierung der Kunststoff­ flächen durch anlösen und der Schleifkörperflächen durch Imprä­ gnieren und/oder Oberflächenbeschichten sind hierbei möglich. Erfindungsgemäß sind ferner mechanische Verankerungen der Füge­ teile. Je nach Einsatzgebiet und Volumen des Schleifkörpers können die nicht schleifaktive Zone des Schleifkörpers, wie auch der Außenbereich der Übergangszone 3 definierte Geometrien aufweisen, die eine innige Verbindung ermöglichen. Eine schwalbenschwanz­ förmige Ausbildung kann bei Schleifkörpern ab 20 mm Breite zum Einsatz kommen und kann in der Regel sofort beim Preßvorgang der Rohlinge, also ohne spätere mechanische Bearbeitung angebracht werden, beispielsweise bei Schruppscheiben, Rundschliffscheiben und Centerlessscheiben. Es können Nuten 4, 5, sowohl senkrecht 4 als auch in bestimmter Winkellage 5, falls erforderlich, sowohl in den Schleifkörper, als auch in die zu vergießende nicht schleifaktive Zone 2 mittels Diamantsäge geschnitten werden, wie in Fig. 2a und 2b dargestellt. Darüber hinaus ist es möglich, die Schleifkörper, insbesondere die nicht schleifaktive Zone 2, mit radial von innen nach außen verlaufenden Kanälen auszustatten, die es erlauben, Kühlmittel oder Kühlschmierstoffe, bedingt durch die Zentrifugalkraft der rotierenden Schleifkörper direkt in den Arbeitsbereich des Schleifkörpers zu transportieren, statt mit hohem Druck gegen das Luftpolster der rotierenden Scheibe zu sprühen.

Eine wesentliche Voraussetzung zur Realisierung der vorliegenden Erfindung ist die Gefügedichtigkeit des die nicht schleifaktive Zone 2 bildenden Kunststoffmaterials. Die Gefügedichtigkeit, d. h. das Verhältnis von Porenvolumen zu Körnungs- und Bindemittelvo­ lumen ist im Stand der Technik nicht eindeutig definiert. Zahlen­ angaben deuten mit steigender Zahl auf ein offeneres Gefüge hin. Zur Erzielung von Schleifkörpern mit preß- und gießtechnisch nicht mehr zu steigerndem Porenvolumen werden neben Hohlkugelkorn auch Porenbildner eingesetzt, die beim Brennen der Schleifkörper verdampfen oder verbrennen. Dieses Material der nicht schleifak­ tiven Zone 2 muß derart ausgebildet sein, daß eine Kontaminierung mit den Kühlmitteln oder Kühlschmiermitteln praktisch vermieden wird, da anderenfalls eine Wiederverwertung nicht in Betracht kommt. Geringfügige Verschmutzungen der Oberfläche können jedoch ohne weiteres, beispielsweise mechanisch oder durch Reinigung, entfernt werden.

Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung ist es möglich, Schleifkörper mit dem im Stand der Technik ans ich bekannten Schleifkorn herzu­ stellen, so daß in einer bevorzugten Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung das Schleifkorn der äußeren Schleifzone 1 aus Aluminiumoxid, Zirkoniumdioxid, Siliciumcarbid, Borcarbid, Granat, Schmirgel, Flintstein, kubischem Bornitrid und Diamant oder einer Mischung aus diesen besteht. Besonders bevorzugt in diesem Sinne sind Aluminiumoxid (Korund) und Siliciumcarbid.

Das Bindemittel der äußeren Schleifzone 1 entspricht den im Stand der Technik bekannten anorganischen oder organischen Bindemitteln. Hierbei wird üblicherweise unterschieden zwischen keramischer-, phenolharz-(oder anderen Harzen )gummi-, und/oder magensit-gebun­ denen Schleifkörpern, so daß die physikalischen Eigenschaften der Hersteller völlig unterschiedlich sind. Dies betrifft dement­ sprechend besonders die Festigkeitskenndaten der klar zu defi­ nierenden Spannkräfte. Besonders bevorzugt beträgt der Bindemit­ telanteil der äußeren Schleifzone 1 1 bis 50 Gew.-% und ist inbesondere ausgewählt aus keramischen Bindemitteln, insbesondere Mullit, Kyanit, Nephelin, Syenit, Ton, Kaolin und Fritten oder einer Mischung derselben sowie aus phenolharzenthaltenden Binde­ mitteln.

Das gefügedichte, gegebenenfalls Verstärkungsmittel- und/oder Füllstoff-enthaltende organische Kunststoffmaterial der nicht schleifaktiven Zone 2 besteht vorzugsweise aus thermoplastischen oder duroplastischen Kunststoffmaterialien, insbesondere aus Ein- oder Mehrkomponentengießharzen wie Polyesterharzen oder Epoxid­ harzen. Die Auswahl der entsprechenden Materialien wird im wesent­ lichen durch die Bruchfestigkeit, die Gefügedichtigkeit und die Lagerstabilität ohne größeren Festigkeitsverlust bestimmt, die ausschlaggebend für die Verhinderung der Kontamination durch Kühlmittel oder Kühlschmierstoffe ist. Dementsprechend sollte die nicht schleifaktive Zone 2 eine möglichst geringe Porosität wenigstens der Oberfläche aufweisen. Bei Gesamtstandzeiten von bis zu 3 Monaten sind bis zu 12 Zyklen möglich.

Bruchfeste Kunststoffmaterialien, wie sie im Sinne der vorliegen­ den Erfindung für die nicht schleifaktive Zone 2 erforderlich sind, sind üblicherweise mit hohen Kosten verbunden. Dement­ sprechend ist es im Sinne der vorliegenden Erfindung erwünscht, einen hohen Anteil, beispielsweise 5 bis 200 Gew.-Teile, insbeson­ dere 10 bis 50 Gew.-Teile, anorganische oder organische Füll­ stoffe, inbesondere Sand, Quarzsand, Quarzmehl oder Schleifkorn­ reste, bezogen auf 100 Gew.-Teile Kunststoffmaterial zuzusetzen. Die Schleifkornreste werden vorzugsweise aus Schleifmittelresten gewonnen. In gleicher Weise ist es selbstverständlich auch mög­ lich, Kunststoffabfälle als Füllstoffmaterial oder als das Kunst­ stoffmaterial selbst einzusetzen, sofern die geforderten Quali­ tätsansprüche erfüllt werden können. So ist es beispielsweise möglich, organisch beschichtete Quarzmehle und/oder Wollastonit mit Dotierungen von 1 bis 100%, insbesondere 10 bis 50% allge­ mein zur Festigkeitssteigerung von Kunststoffteilen einzusetzen. Als organisches Beschichtungsmittel können beispielsweise Silane eingesetzt werden, die in einer Vielzahl im Handel erhältlich sind. Die Auswahl erfolgt nach Art des Kunststoffmaterials und des Härtens. Möglich ist in diesem Zusammenhang auch eine Akti­ vierung der Übergangszone 3 durch eine zusätzliche organische Beschichtung.

Auch die Temperatur der Härtung der Kunststoffmaterialien kann einen Einfluß auf die Festigkeit der nicht schleifaktiven Zone 2 haben. Eine Aushärtung kalthärtender Kunststoffmaterialien bei Raumtemperatur wird erfindungsgemäß bevorzugt, da dies den Span­ nungsabbau begünstigt. Mögliche Spannungen beim Aushärten werden im zähflüssigen Zustand abgebaut, sofern die Aushärtung bei Raumtemperatur erfolgt. Die Härtungsschrumpfung liegt in der Flüssigphase.

Zur Erhöhung der Sicherheit und der Verbesserung der Bruchum­ fangsgeschwindigkeit ist es in gleicher Weise im Sinne der vor­ liegenden Erfindung möglich, daß das Kunststoffmaterial der nicht schleifaktiven Zone 2 Verstärkungsmittel enthält. Hierunter sind erfindungsgemäß insbesondere Armierungen, insbesondere Glas - und/oder Drahtgewebe oder dem Kunststoffmaterial beigemengte, festigkeitsfördernde Fasern zu verstehen.

Die Größe der nicht schleifaktiven Zone 2 der erfindungsgemäßen Schleifkörper sollte wenigstens dem Außendurchmesser der Befesti­ gungsmittel, insbesondere der Spannflanschen entsprechen. Hierbei wird gewährleistet, daß innerhalb des zu verspannenden Bereiches der nicht schleifaktiven Zone 2 eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Belastung auftritt. Überlicherweise wird jedoch die nicht schleifaktive Zone 2 etwas größer als der Außendurchmes­ ser der Befestigungsmittel hergestellt werden, oder so groß ausge­ bildet, wie es die Verwendungsmöglichkeit der äußeren Schleifzone 1 zuläßt.

Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung können praktisch alle bekann­ ten Schleifkörper des Standes der Technik ausgebildet werden. Dementsprechend umfaßt der Begriff Schleifkörper im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere einseitig oder beidseitig ausgesparte und/oder einseitig und/oder beidseitig verjüngte Schleifscheiben, zylindrische Schleiftöpfe, zylindrische Doppel­ schleiftöpfe, keglige Schleiftöpfe, Schleifteller, verklebte oder verschraubte Schleifscheiben mit Tragscheiben, verklebte oder verschraubte Schleifzylinder, Schleifsegmente, Schleifstifte und Schleifkegel.

In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Schleifkörper dadurch gekennzeichnet, daß man

• a) die äußere Schleifzone 1 in einer ansich bekannten Weise her­ stellt und
• b) den Bereich der nicht schleifaktiven Zone 2 mit dem Kunststoff­ material ausfüllt und gegebenenfalls einer Temperaturbehandlung unterwirft.

Besonders bevorzugt im Sinne der vorliegenden Erfindung ist es, den Bereich der nicht schleifaktiven Zone 2 mit dem Kunststoffma­ terial auszugießen und gegebenenfalls durch Einwirkung von er­ höhter Temperatur zu härten.

Die Viskosität des einzufüllenden Kunststoffmaterials, daß gege­ benenfalls Füllstoff enthalten kann, sollte derart eingestellt werden, daß wenigstens ein Teil des Kunststoffmaterials in die äußere Schleifzone 1 eindringt und somit eine Übergangszone 3 ausbildet, die eine innige Verbindung zwischen der nicht schleif­ aktiven Zone 2 und der äußeren Schleifzone 1 zur Verfügung stellt.

Nach dem Gebrauch des Schleifkörpers werden die Reste der äußeren Schleifzone 1 und gegebenenfalls die Reste der Übergangszone 3 von der äußeren Oberfläche der nicht schleifaktiven Zone 2, beispielsweise mechanisch, entfernt. In einem weiteren Arbeitsgang wird eine neuere äußere Umfangszone 1 in ans ich bekannter Weise hergestellt und eine neue, eigens hergestellte oder gebrauchte Innenzone 2 innerhalb der äußeren Schleifzone 1 zentriert und der verbleibende Zwischenraum 2′ zwischen der nicht schleifaktiven Zone 2 und der äußeren Schleifzone 1 mit einem Kunststoffmaterial 2′, das den obengenannten Anforderungen an das Kunststoffmaterial der nicht schleifaktiven Zone 2 entspricht, gefüllt, wie in Fig. 3 und 4, in besonderer Ausführungsform dargestellt ist und gege­ benenfalls einer Temperaturbehandlung unterworfen.

Der zu füllende Zwischenraum 2′ wird vorzugsweise so ausgebildet, wie in den Fig. 3 und 4 dargestellt, da die Hinterschneidung eine besonders gute Verzahnung der Materialien bewirkt.

In der Fig. 5 wird weiterhin ein Schleifkörper mit einer nicht schleifaktiven Zone 2 dargestellt, die neben den Verzahnungen gemäß den Fig. 3 und 4 derart ausgebildet ist, daß die Höhe der Innenzone 2, 2′ etwas über das Niveau der schleifaktiven Zone 1 und der Übergangszone 3 hinausragt und somit bei jeder Stufe der Wiederverwertung abgearbeitet und neu durch das Kunststoffmaterial ausgegossen werden kann. Dieser Bereich beträgt insbesondere 0,5 bis 3 mm, bevorzugt 0,5 bis 1,5 mm. Neben dem in der Fig. 5 er­ sichtlichen beidseitigen Überstand des Niveaus der inneren nicht schleifaktiven Zone 2 über dem Niveau der schleifaktiven Zone 1 und der Übergangszone 1 ist selbstverständlich auch ein ein­ seitiger Überstand mit den selben Mitteln erreichbar.

Das nachfolgende Ausführungsbeispiel illustriert das Verfahren zur Herstellung des Schleifkörpers, den so erhaltenen Schleif­ körper selbst sowie dessen Wiederverwertung.

Beispiel

Die Herstellung eines erfindungsgemäßen Schleifkörpers erfolgte zunächst in der Fertigung der keramisch gebundenen Außenzone in ansich bekannter Weise. Mit dem Anwender wurde der größtmögliche Abnutzungsgrad des Schleifkörpers festgelegt, um so die Rohbohrung der Außenzone zu ermitteln.

Es wurde eine Schleifscheibe mit den Maßen 350 × 12 × 150 mm in der Qualität EK aus Edelkorund, Körnung = 50% Korn 80 und 50% Korn 90, Härte = J (E-Modul 39 kN/mm²) Gefüge 9 (hochporös durch 1,2% auf den Kornanteil bezogene Zugabe eines üblichen Porenbild­ ners), Dichte des Schleifkörpers = 1,95 g/cm³, keramische Bindung (14% bezogen auf das Korn).

Die nicht schleifaktive Zone 2 wurde auf einen Durchmesser von 255 mm, die Übergangszone 3 einschließlich der nicht schleifak­ tiven Zone 2 auf einen Bereich von 270 mm festgelegt.

Die Maße des Rohlings betrugen 353 × 15 × 253 mm mit einer Aus­ sparung von 260 × 2,5 mm im Vergleich zu 353 × 15 × 147 mm bei üblicher Fertigung.

Ein Volumenvergleich des bisherigen Volumens von 1213 cm³ ent­ spricht bei einer erfindungsgemäßen Fertigung einem Volumen von 706,9 cm³ entsprechend 58,3 Vol.-% des bisherigen Schleifkörpers.

Der Rohling von 353 × 15 × 253 mm wurde beidseitig geplant auf 13 mm zur Erzielung planer Seitenflächen. Anschließend erfolgte die Bearbeitung der Bohrung auf ein Maß von 255 +/- 0,5 mm. Hierzu wurde die Schleifscheibe auf eine CNC-Drehbank außen im Drei­ backenfutter gespannt und die Bohrung mit 2 Schruppspänen auf Maß gebohrt.

Der vorliegende Rohling wies nun die Maße von 353 × 13 × 255 mm mit einer Aussparung von 260 × 1,5 mm auf.

Sinn dieser Aussparung war es, ein Verlaufen des Gießharz nach dem Gießvorgang zu verhindern.

Es mußte wegen des Härtungsschrumpfes circa 0,5 bis 1,5 mm über Scheibenniveau gegossen werden. Der Aussparungsrand staute die Gießmasse und verhinderte ein unerwünschtes Verlaufen auf der Seitenfläche der Scheibe.

Nach den mechanischen Vorarbeiten wurde das Auskleiden der Innen­ zone vorgenommen.

Hierzu wurde zunächst ein metallischer Kern, geeignet sind auch Kunststoffe oder ähnliches, mit entsprechend glatter Oberfläche (Rauhigkeit < 0,3 µm) auf einer planen Auflage aus geeignetem Material, beispielsweise Kunststoff- oder Metall-zentriert, rechtwinklig aufgesetzt. Die Oberfläche des Kerns und der Platte wurden mit Trennmittel beschichtet. Entsprechend komplette Form­ teile aus Kunststoff sind ebenfalls möglich, beispielsweise Silicon-, Polyethylen- oder Polypropylenformteile.

Zur Erzielung einer Fertigbohrung von 150 mm -0,+0,25 mm (H11) wurde ein Kernmaß von 150,2 mm gewählt.

Als Gießharz standen zur Verfügung ein Metallkleber der Firma WEVO-Chemie mit den Harztypen WEVO Metallkleber A mit einer Viskosität nach Mallison von 5,5 s und WEVO Härter B263 mit einer Viskosität nach Mallison von 1,5 s.

Durch geeignete Wahl der Härtertypen ließen sich unterschiedliche Topfzeiten und damit eine Steuerung der bei großen Ansatzmengen auftretenden Reaktionswärme erzielen.

Als Füllstoffe wurden Quarzmehl der Type W10 sowie klassifizierte Schleifmittelrückstände der mechanischen Bearbeitung im Körnungs­ bereich 100 bis 280 eingesetzt.

700 g des Metallklebers A, 600 g Quarzmehl Millisil®W10 sowie klassifizierte Schleifmittelrestekorunde mit geringem Anteil SIC, Schüttgewicht 1,35 bis 1,62 kg/dm³, Kornbereich 150/180 100 g, Kornbereich 180/220 150 g und Kornbereich 220/240 350 g wurden miteinander vermischt.

Anschließend erfolgte die Zugabe von 315 g Härter B263, wodurch die Viskosität verringert wurde.

Die gießfähige Masse wurde 0,6 bis 0,8 mm über Niveau gegossen und nach 24 Stunden der Rohling entformt, der nach weiteren 48 Stunden mechanisch bearbeitet werden konnte.

Versuche zur Ermittlung der Bruchfestigkeit ergaben, daß Scheiben ohne innere nicht schleifaktive Zone mit den Maßen 350 × 12 × 150 aus gleicher Fertigung und Qualität bei 109 bis 112 m/s, die erfindungsgemäßen Scheiben nach völliger Aushärtung bei 120 bis 125 m/s zu Bruch gingen, bei einer Sollbruchumfangsgeschwindigkeit von 70 m/s für den Einsatz bis 40 m/s Arbeitsgeschwindigkeit.

Die Gießmasse war mit der so eingestellten Viskosität von 65 s nach Mallison 3 bis 4 mm tief in die Scheiben eingedrungen.

Claims (13)

1. Schleifkörper umfassend Schleifkorn und anorganisches oder organisches Bindemittel für dieses in einer äußeren Schleif­ zone (1) und eine nicht schleifaktive Zone (2) zur Aufnahme von Befestigungsmitteln, insbesondere Spannflanschen, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht schleifaktive Zone (2) aus einem wiederverwertbaren, gefügedichten, gegebenenfalls Ver­ stärkungsmittel-, und/oder Füllstoff-enthaltenden organischen Kunststoffmaterial besteht.

2. Schleifkörper nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Schleifkorn, Bindemittel und Kunststoffmaterial aufweisende Übergangszone (3) zwischen der äußeren Schleifzone (1) und der nicht schleifaktiven Zone (2).

3. Schleifkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleifkorn der äußeren Schleifzone (1) aus Aluminium­ oxid, Zirkoniumdioxid, Siliciumcarbid, Borcarbid, Granat, Schmirgel, Flintstein, kubischem Bornitrid und Diamant oder eine Mischung aus diesen besteht.

4. Schleifkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bindemittelanteil der äußeren Schleifzone (1) 1 bis 50 Gew.-% beträgt und insbesondere ausgewählt ist aus kera­ mischen Bindemitteln, insbesondere Mullit, Kyanit, Nephelin, Syenit, Ton, Kaolin oder Fritten sowie einer Mischung der­ selben oder phenolharzenthaltenden Bindemitteln.

5. Schleifkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffmaterial der nicht schleifaktiven Zone (2) und/oder der Übergangszone (3) ausgewählt ist aus thermo­ plastischen- oder duroplastischen Kunststoffmaterialien, insbesondere Ein- oder Mehrkomponenten-Gießharzen wie Poly­ esterharzen oder Epoxidharzen.

6. Schleifkörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,daß das Kunststoffmaterial der nicht schleifaktiven Zone (2) 5 bis 200 Gew.-Teile, insbesondere 10 bis 50 Gew.-Teile anorga­ nische oder organische Füllstoffe, insbesondere Sand, Quarz­ sand, Quarzmehl oder Schleifkornreste, bezogen auf 100 Gew.- Teile Kunststoffmaterial, enthält.

7. Schleifkörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffmaterial der nicht schleifaktiven Zone (2) als Verstärkungsmittel Armierungen, insbesondere Glas- und/oder Drahtgewebe oder festigkeitsfördernde Fasern und/oder radial von innen nach außen verlaufenden Kanäle zur Versorgung des Arbeitsbereiches mit Kühlmitteln und/oder Kühlschmierstoffen, enthält.

8. Schleifscheibe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der nicht schleif­ aktiven Zone (2) wenigstens dem Außendurchmesser der Befe­ stigungsmitteln, insbesondere den Spannflanschen entspricht.

9. Schleifkörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, umfassend einseitig oder beidseitig ausgesparte und/oder einseitig oder beidseitig verjüngte Schleifscheiben, zylin­ drische Schleiftöpfe, zylindrische Doppelschleiftöpfe, keglige Schleiftöpfe, Schleifteller, verklebte oder ver­ schraubte Schleifscheiben mit Tragscheiben, verklebte oder verschraubte Schleifzylinder, Schleifsegmente, Schleifstifte und Schleifkegel.

10. Schleifkörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht schleifaktive Innenzone (2) Geometrien (4) und (5) zur Verzahnung mit der Übergangszone (3) oder der äußeren Schleifzone (1) aufweist.

11. Verfahren zur Herstellung von Schleifkörpern nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß man

• a) die äußere Schleifzone (1) in einer ansich bekannten Weise herstellt und
• b) den Bereich der nicht schleifaktiven Zone (2) mit dem Kunststoffmaterial ausfüllt und gegebenenfalls einer Tempera­ turbehandlung unterwirft.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß man den Bereich der nicht schleifaktiven Zone (2) mit dem Kunst­ stoffmaterial ausgießt und gegebenenfalls durch Einwirkung von erhöhter Temperatur härtet.

13. Verfahren zu Wiederverwertung von Schleifkörpern nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß man die äußere Schleifzone (1) und die gegebenenfalls vorhandene Übergangszone (3) vollständig von der Oberfläche der nicht schleifaktiven Zone (2) entfernt, eine neue äußere Schleifzone (1) in an/sich bekannter Weise herstellt, die gebrauchte nicht schleifaktive Zone (2) innerhalb der äußeren Schleifzone (1) zentriert und den verbleibenden Zwischenraum zwischen der nicht schleifaktiven Zone (2) und der äußeren Schleifzone (1) mit einem Kunststoffmaterial füllt und gegebenenfalls einer Temperaturbehandlung unterwirft.