DE612918C - Verfahren zur Herstellung von umlaufenden Schleifkoerpern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung umlaufender Schleifkörper von starrer Beschaffenheit aus Schleif material, wie Schmirgel, Korund, Siliciumcarbid u. dgl., und Bindemitteln. Derartige Schleifkörper besitzen stets eine gewisse natürliche Porosität, welche bedingt ist durch die Größe des Schleifkorns, die Art des verwendeten Bindemittels, das Mengenverhältnis von Schleifkorn und Bindemittel und andere Umstände. Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, die Porosität von aus Schleifkorn und Bindemitteln hergestellten Schleifkörpern künstlich zu erhöhen, z. B. derart, daß man der Mischung der Ausgangsstoffe Holzmehl u. dgl. Zusatzstoffe einverleibte und durch Ausbrennen derselben aus dem geformten Körper die Porosität des Fertigproduktes erhöhte. So schlägt z. B. die USA-Patentschrift 1 573 400 vor, durch Zugabe von zwei Teilen Holzmehl zu 80 Teilen Schleifkorn und 20 Teilen Bindemittel die Porosität des Schleifkörpers um etwa 4°/₀ zu erhöhen.

Die Tatsache, daß praktisch fast ausschließ-Hch Schleifscheiben von natürlicher Porosität hergestellt und betrieben werden, läßt deutlich erkennen, daß die Fachwelt sehr erhebliche Bedenken gegen künstlich bewirkte Porositätssteigerung, insbesondere solche von erheblicherem Ausmaß, hatte.

Nach vorliegender Erfindung werden Schleifkörper mit künstlicher Porosität dadurch hergestellt, daß der Mischung von Schleifmaterial und Bindemitteln Stoffe einverleibt werden, welche befähigt sind, vor Verfestigung der Masse Gasbläschen, z. B. „ solche von Wasserstoff, Kohlensäure, Acetylen, Sauerstoff u. dgl., in dieser zu · erzeugen. Als gasliefernde Stoffe kommen z. B. pulverförmiges Aluminium, Calcium, Magnesium, Calciumcarbid, Ammoniumcarbonat, ferner Sauerstoff abgebende Stoffe, wie z. B. Wasserstoffsuperoxyd, in Betracht. Die Entwicklung der Gasblasen kann durch das Anteigungsmittel, z, B. Wasser, wässerige alkaiische Lösungen oder andere Stoffe bewirkt und gegebenenfalls beeinflußt werden.

Es hat sich gezeigt, daß man durch Maßnahmen der vorstehend beschriebenen Art in der Lage ist, Schleifkörper von ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften, insbesondere sehr großer Sprengfestigkeit, herzustellen, welche mit künstlich erzeugten Hohlräumen (Zellen) von gewünschter Größe, z. B. bis zu Stecknadelskopfgröße und mehr, derart gleichmäßig durchsetzt sind, daß sie eine zellenförmige bzw. wabenförmige Struktur aufweisen und infolgedessen beträchtliche Vorzüge besitzen. Die die künstlich erzeugten Zellen umschließenden Wandungen kön-

*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden: Dr. Theodor Pohl in Frankfurt a. M. und Josef Schneider in Oberursel, Taunus,

nen dabei durch Art und Größe des Schleifkorns, Beschaffenheit des Bindemittels, Mengenverhältnisse u. dgl. bedingte, mehr oder »weniger große natürliche Porosität aufweisen. Es ist bereits seit vielen Jahren bekannt, poröse Kunststeine, insbesondere für Isolierzwecke, aus Stoffen, wie Gips, Zement u, dgl., durch Zusatz gasbildender Stoffe und Entwicklung von Gasblasen aus diesen herzustellen. Dagegen sind diese Verfahren trot2 ihres allgemeinen Bekanntseins bisher niemals auf die Technik der Schleifscheibenherstellung übertragen worden. Dies ist verständlich, wenn man, bedenkt, daß schnellumlaufende Schleifscheiben im Gegensatz zu Isoliersteinen u. dgl. außerordentlich hohen Beanspruchungen standzuhalten haben.· Während Isoliersteine zumeist aus einheitlichen Stoffen, z. B. Gips oder Zement, hergestellt werden, ao handelt es sich bei der Schleifscheibenfabrikation um die Verarbeitung von Gemischen, welche vorwiegend aus Schleifkorn bestehen und nur verhältnismäßig geringe Mengen von Bindern enthalten. Es war zu befürchten, daß beim Auseinandertreiben derartiger Mischungen durch Gasblaseentwicklung die mechanische Festigkeit der Fertigprodukte leiden würde und diese den hohen Anforderungen mit Bezug aufSchneidewirkung.KantenfestigkeitjSprengfestigkeit usw. nicht standhalten wurden.

Es war auch nicht vorauszusehen, daß es insbesondere bei der Herstellung größerer Schleifkörper möglich sein .würde, diese durch Gastreibeprozesse mit Zellen von praktisch gleicher Größenanordnung so gleichmäßig zu durchsetzen, daß einwandfreier Betrieb gewährleistet ist.

Es sind zwar auch bereits Mittel für Putz- und Schleifzwecke in Schwammform bekannt, welche dadurch hergestellt werden sollen, daß einer Mischung, die für die Herstellung der bekannten handelsüblichen Gummischwämme geeignet ist, gepulvertes Schleifmaterial einverleibt und auf Gummischwamm verarbeitet wird. Derartiges schwammiges Material, welches zum Putzen z. B. von Metallgegenständen, wie Eisentöpfen, durch Hand geeignet ist, konnte der Fachwelt den Gedanken, umlaufende Schleifkörper von starrer Beschaffenheit durch Gastreibeprozesse herzustellen, nicht vermitteln, zumal Schleifscheiben der beanspruchten Art für Zwecke bestimmt sind und Beanspruchungen auszuhalten haben, für welche Gummischwämme gänzlich ungeeignet sind.

Die Erfindung gestattet die Herstellung von Schleifkörpern, und zwar auch solcher von großen Abmessungen, welche von künstlich erzeugten Zellen von jeweils gewünschter Größe gleichmäßig durchsetzt sind. Die Schleifkörper zeichnen sich, wie bereits erwähnt, durch große mechanische Festigkeit, insbesondere sehr hohe Sprengfestigkeit, ausgezeichnete Kantenfestigkeit und vorzügliche Schleifwirkungen aus. Gegenüber Schleifkörpern, denen durch Ausbrennen von Holzmehl eine künstliche Porosität erteilt worden ist, zeigen die nach vorliegender Erfindung hergestellten Unterschiede mit Bezug auf die Zellstruktur. Die erfindungsgemäß erzeugten Zellen sind im allgemeinen runder als die durch Ausbrennen entstandenen. Infolge dieser Verschiedenheiten der Struktur sind nach vorliegender Erfindung hergestellte Schleifkörper für manche Anwendungszwecke besonders geeignet. Die Erfindung ist auch nicht beschränkt auf die Herstellung bestimmter, z. B. keramisch gebundener Schleifkörper, welche hohe Temperaturen vertragen, sondern sie gestattet auch die Verwendung von Bindern, welche, wie Gips, Zement u. dgl., die Fähigkeit haben, ohne Durchführung von ν Brennprozessen zu erhärten, oder von Bindern, welche, wie-Kunstharze, z.B. die unter der geschützten Bezeichnung Bakelit im Handel erhältliche Masse Dextrin, Leim, Albumine, Caseinate, Kautschuklösungen, wäßrige Kautschukdispersionen u.dgl., hohe Temperaturen, wie solche zum Ausbrennen von Holzmehl u. dgl. erforderlich wären, nicht vertragen. Selbstverständlich können auch Binder verschiedener Art, z. B.' anorganische und organische Binder, in Gemeinschaft angewendet werden. Die Wahl des Schleifmittels, die Größe des Schleifkorns, die Mengen-Verhältnisse und die durchschnittliche Zellengröße richten sich nach dem speziellen Anwendungszweck, insbesondere der Art und Beschaffenheit des zu schleifenden Materials.

Infolge der gleichmäßig zelligen Struktur der erfindungsgemäß herstellbaren Schleifkörper ist die Entwicklung besonders wirksamer Schneidekanten, möglich. Die den Schleifkörper gleichmäßig durchsetzenden Hohlräume, deren Größe dem Anwendungszweck angepaßt werden kann, wirken als Spankammern, so daß ein Festsetzen von Schleifspänen in diesen Räumen und dadurch bedingtes vorzeitiges Nachlassen der Wirkung infolge Verstopfung und Verschmierung n₀ vermieden werden kann. Es können infolgedessen Scheiben hergestellt werden, welche für das Schleifen von Materialien, die zur Verschmierung neigende Schleif späne bilden, wie Weichmetalle, Leder, Kork u. dgl., besonders geeignet sind. Die zellige Struktur gestattet schließlich noch die Durchführung von Schleifprozessen unter Vermeidung unerwünschter Erhitzungen von Werkstück und Schleifscheibe.

Als besonders geeignete Treibmittel haben sich sauerstoffabgebende Stoffe, wie Wasser-

stoffsuperoxyd, erwiesen. Die Entwicklung der Sauerstoffbläschen kann dabei durch Zersetzungskatalysatoren, wie Katalasen, Blutpulver, Metallverbindungen, oder auch chemisch einwirkende Mittel, wie Chlorkalk, Natriumhypochlorit u. dgl., beeinflußt werden. Hierdurch gelingt eine sehr gleichmäßige Entwicklung und Verteilung der Blasen in der Masse. Auch kann man die Entwicklungszeit und die Blasengröße durch entsprechende Wahl und Bemessung der die Zersetzung bewirkenden Zusätze weitgehend beeinflussen. Es wurde schließlich noch gefunden, daß man durch Zugabe geringer Mengen von Seife, Leim u. dgl. Stoffen die Blasenbildung im Hinblick auf Porenzahl und Porengröße beeinflussen kann.

In manchen Fällen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Schleifkörper in bekannter Weise durch geeignete Nachbehandlung zu verfestigen, z. B. derart, daß dieselben mit Lacken, Lösungen von Harzen, Kunstharze», Kautschukdispersionen oder -lösungen, Leim-, Schellacklösung, Wasserglas u. dgl. Stoffen getränkt und einer die Verfestigung oder Härtung bewirkenden Behandlung, wie z. B. Erhitzen, Vulkanisieren u. dgl., unterworfen werden. Auch hierdurch können die Scheiben noch beträchtlich verbessert werden.

Beispiel

700 g Korund (Korn No. 80) und 300 g Tonbindung werden mit 280 ecm Wasser angeteigt. Nach Homogenisierung werden 25 ecm einer 3°/₀igen Wasserstoffsuperoxydlösung der Masse einverleibt. Die homogene Masse wird darauf in eine für die Herstellung einer Schleifscheibe geeignete Form gegossen, nach dem Trocknen wird'der Schleifkörper bei etwa 1300⁰ gebrannt. Man erhält eine Schleifscheibe mit Zellenstruktur, bei der die Hohlräume etwa der Größe eines Stecknadelkopfes entsprechen.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von umlaufenden Schleifkörpern starrer Beschaffenheit mit künstlicher Porosität, gekennzeichnet durch Anwendung des für die Herstellung poröser Kunststeine bekannten Gastreibeverfahrens derart, daß man aus Schleif material, Bindemitteln und zur Gasentwicklung befähigten Stoffen plastische formbare Massen herstellt, diese durch Entwickeln von Gasblasen mit Hohlräumen gewünschter Größenordnung durchsetzt und die Formkörper alsdann durch Verfestigung in Schleifkörper von zellförmiger Struktur überführt.

2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aktiven Sauerstoff enthaltende Verbindungen, z. B. Wasserstoffsuperoxyd, als Gasbildner verwendet werden, vorzugsweise unter Mitwirkung von die Zersetzung derselben beeinflussenden Stoffen.

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3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gemisch von Schleifstoff, Bindemittel und gasliefernden Stoffen noch Stoffe zugesetzt werden, welche, wie z. B. geringe Mengen von Seife, befähigt sind, die Entwicklung der Hohlräume zu beeinflussen.