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Metallener Führungskörper für loses, körniges Schleifmittel als Werkzeug
zum Bearbeiten (Sägen, Schneiden, Bohren o. dgl.) von Gestein Für die Bearbeitung
von Gesteinen werden außer den allgemein bekannten Diamantsägen, in deren Peripherie
größere, einzeln gefaßte Diamantkörner eingesetzt sind, auch Metallscheiben verwendet,
die mit Diamantsplittern gespickt sind, sei es. daß diese in die Oberfläche eingebettet
oder auf derselben in irgendeiner Art befestigt sind. Diese Scheiben werden insbesondere
zum Schneiden von Glasprismen, Edelsteinen oder teuren Gesteinarten für Luxusgegenstände,
wie Onyx, Achat usw., verwendet. Das Einspikken oder Einbetten der Diamantsplitter
bietet erhebliche Schwierigkeiten, und da der Preis der Diamanten ein sehr hoher
ist, können solche Schleifscheiben zur Bearbeitung unedler Gesteine nicht mit Vorteil
zur Anwendung kommen.
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Gemäß der Erfindung kommen nun solche Schleifscheiben. Sägeblätter
usw. als Führungsscheiben für körniges, loses Schleifmittel zur Anwendung. In die
Metallscheiben werden statt Diamantsplitter vorteilhaft billigere, geeignetere Kristallkörner
eingebettet. In die rauhe Oberfläche dieser Scheiben lagern sich die losen Mineralkörner
ein, die von der Metallscheibe mitgenommen werden. Besonders vorteilhaft sind solche
Mineralkörner, die beim Brechen scharfkantige Bruchflächen ergeben, ohne aber beim
Schleifen infolge zu großer Sprödigkeit zu splittern.
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Um ein Werkzeug dieser Art herzustellen, werden gemäß vorliegender
Erfindung kleine, scharfkantige und harte Kristalle unter starkem Druck in die Oberfläche
oder Oberschicht eines eisernen Trägers eingepreßt, und zwar so, daß das Werkzeug
den während der Arbeit zugeführten Sand o. dgl. kräftig mitreißt und dieser in der
Hauptsache die Schleifarbeit ausführt.
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Eingehende Versuche haben überraschenderweise ergeben, daß große Härte
der Kri--stalle durchaus nicht allein ausschlaggebend und zur Herstellung brauchbarer
Werkzeuge nicht nötig ist.
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Wesentlich für das Einpresssen von Kristallen in ein so hartes Material
wie Eisen ist eine gewisse Zähigkeit und Elastizität der Kristalle - im Gegensatz
zu Sprödigkeit -, ferner - iniissen die Kristalle auch bei weitgehender Zerkleinerung
noch scharfe Kanten und Spitzen aufweisen, nicht amorph und stumpf werden, da sie
sonst nicht in der Unterlage haften. Eine besonders zweckmäßige Form haben Kristalle,
die man direkt in der gewünschten Größe sich bilden läßt.
Diese
günstigen Eigenschaften konnten beispielsweise bei verschiedenen natürlichen und
künstlichen Formen der kristallisierten Tonerde in verschiedenem Grade festgestellt
werden, während andere Vorkommen der gleichen Verbindung, wie z. B. Schmirgel, sich
nicht eignen. Trotz erheblich geringerer Härte als Diamant zeigen derartige Kristalle
ein ausgezeichnetes Eindringungs- und Haftvermögen in harten Metallen, wie Eisen
und seinen Verbindungen und Legierungen, und bewirken einen lange dauernden Schutz
gegen Abnutzung und eine erhebliche Verbesserung der Angriffigkeit.
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Größere Körner werden beim Walzen leicht zerquetscht, die Splitter
haften dann nicht mehr in dem nun zu großen Loch.
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Zwecks Erhöhung der Gesamtwirkung und Lebensdauer der mit Mineralkörper
gespickten Führungskörper können im wirksamen Teil des Führungskörpers durchgehende
oder nicht durchgehende Längs- oder Querschlitze vorgesehen sein, erstere gegebenenfalls
auch in der Mehrzahl. Diese Längsschlitze werden nach Aufnahme des Körnermaterials
zusammengepreßt, gegebenenfalls unter Erwärmung des Metallkörpers.
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Dünne Schutzschichten können z. B. erzeugt werden, wenn man das Werkzeug
mit dem Kristallpulver bestreut oder mit Hilfe eines Klebmittels damit überzieht
und es dann zwischen Matrizen aus gehärtetem Stahl preßt oder zwischen gehärteten
Walzen durchführt. Für stärkere Schichten ist es zweckmäßig, das Verfahren mehrmals
zu wiederholen und die Plastizität des Eisens durch Erwärmen, gegebenenfalls bis
zur Rotglut, zu erhöhen. Mit der Druckbehandlung kann auch eine Formänderung durch,
Anwendung entsprechend profilierter Walzen verbunden werden. Bei der leichten Verteilbarkeit
der Pulver können auch unregelmäßige Oberflächen, die Löcher, Schlitze u. dgl. enthalten,
bis in alle Vertiefungen mit den Kriställchen überzogen werden, die dann beim Pressen
in der Unterlage verschwinden.
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In die Schlitze des Metallkörpers können auch noch besondere Körper,
die vorher selbst gespickt sein können, eingelegt und eingepreßt werden, wodurch
die Zahl der Körner führenden Schlitze erhöht wird.
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Durch die Kombination geeigneter feinkörniger, elastischer, scharfkantiger
Kristalle mit starker mechanischer Pressung wird die Verwendung von Eisen als Material
des Führungskörpers ermöglicht. Man erzielt dadurch zum ersten Mal rauhe, dauerhafte
Oberflächen an eisernen Werkzeugen, die in Verbindung mit losen Schleifmitteln überlegene,
neue technische Effekte bewirken.
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Die chemische und thermische Widerstandsfähigkeit der in Frage kommenden
Kristalle gestattet eine nachträgliche Veredelung der eisernen Unterlagen, z. B.
durch oberflächliche Kohlung - Cementation -, durch Härtung im Kühl- bzw. Abschreckverfahren,
durch Verchromung u. dgl.
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Zur Erläuterung sei die Herstellung einiger Werkzeuge beschrieben,
die sich an die bekannten Formen anlehnen und ohne weiteres auf den gebräuchlichen
Maschinen verwendet werden können. Die Gegenstände sind in der Zeichnung dargestellt,
und zwar zeigt Abb. Ia bis d Werkzeuge mit Lochaussparungen, Abb. 2a bis e mit Ringaussparungen,
beides in verschiedenen Ausführungen.
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Zum Schneiden von Marmor kann gemäß der Abb. I beispielsweise eine
Kreissage dienen, die in bekannter Weise fest gelagert wird und welcher der Marmorblock
oder die Marmorplatte auf einem Schlitten in ebenfalls bekannter Weise entgegengeführt
wird. Der Rand der Scheibe I, die aus Eisen, Stahl u. dgl. bestehen kann, wird in
passender Breite mit dem Schleifmittel 2 gespickt, indem dieses, wie bekannt, in
feiner Körnung durch starken mechanischen Druck in die Oberfläche eingepreßt wird.
Man kann auch dünne Blechscheiben am Rande in passender Breite beidseitig mit dem
Kristallpulver imprägnieren und dann zwei oder mehr solcher Scheiben durch Schweißen,
Nieten, Schrauben u. dgl. vereinigen, wobei man zweckmäßig zum Schluß durch geeignete
Profilwalzen oder äquivalente Mittel dem Rand ein welliges Profil verleiht, um das
Aufblättern des Randes zu verhindern (Abb. Id).
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Die Ausführung gemäß Abb.2 besteht darin, daß eine Scheibe von genügender
Stärke, z. B. 2 bis 3 mm, genau in der Mitte des Randes auf eine Tiefe von Io bis
2o mm aufgeschlitzt wird und durch Profilwalzen beide Lappen des Schlitzes beidseitig
mit dem Kristallpulver imprägniert werden. Diesen Schlitz (Abb.2b) kann man dann
entweder ohne weiteres schließen, oder man legt vorher in den offenen Schlitz einen
Metallstreifen 4 (Abb. 2c), der in gleicher Weise gründlich mit dem Kristallpulver
imprägniert worden war. Man schließt alsdann den Schlitz (Abb.2d) und erteilt gegebenenfalls
dem Rand ein welliges Profil (Abb. 2e). Statt des imprägnierten Metallstreifens
kann ein Schleifmittelvorrat in anderer Form eingebracht werden, indem man z. B.
den Schlitz mit einer plastischen, später erhärteten Mischung eines Schleifmittels
und eines Bindemittels, wie Zement, füllt und dann den Schlitz zuwaht, oder indem
man zur besseren Bindung das vorübergehend plastische Gemisch in dem Schlitz einschließt.
Man
kann auch weitere Mengen des Pulvers in Löchern, Schlitzen u. dgl. der Schneidekante
einbringen und durch starken Druck in den Wänden dieser Vertiefungen befestigen
(Abb. I).
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Genau gleich kann ein Sägeblatt behandelt werden, wie sie gegenwärtig
in der Marmorsägerei verwendet werden, wobei sowohl die Seiten des Blattes bis zur
passenden Höhe, wie auch die Schnittkante in oben angegebener Weise mit dem Schleifmittel
gepanzert werden.
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Ebenso können die Kabel, die zum Schneiden von Blöcken dienen, verbessert
werden, indem die einzelnen Drähte durch Walzen oder Pressen mit dem Pulver imprägniert
werden, gegebenenfalls auch unter Querschnittsänderung.
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Auch auf Bohrkränze läßt sich das Verfahren anwenden, sei es, daß
sie zum Ausschneiden kreisförmiger Platten aus Marmortafeln oder zum Abteufen von
Bohrlöchern dienen sollen.