DE937730C - Verfahren zur Erzeugung einer freifliessenden koernigen Schleifmasse - Google Patents
Verfahren zur Erzeugung einer freifliessenden koernigen SchleifmasseInfo
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Description
Es ist bekannt, bei der Herstellung einer Schleifmasse mit Phenolharz als Bindemittel in der Weise
vorzugehen, daß man zunächst die Schleifkörner mit einem flüssigen Weichmacher, z. B. flüssigem
Phenolharz, befeuchtet und dann mit pulverförmigem Phenolharz mischt, wobei sich auf jedem
Korn eine festklebende Phenolharzschicht bildet. Auf diese Weise wird eine gleichmäßige Verteilung
des als Bindemittel dienenden Phenolharzes auf die Schleifkornmasse erreicht.
Nach der Zubereitung eines solchen Gemisches mußte bis jetzt sofort oder in kurzer Zeit die
Weiterverarbeitung zu Schleif körpern erfolgen, weil sonst die Körnermasse sich schnell zusammenballte.
Nach dem neuen Verfahren wird eine derartige Schleifmasse hergestellt, die nicht sofort weiter
verarbeitet zu werden braucht, sondern verhältnismäßig lange Zeit, unter Umständen sogar Monate,
auf Vorrat gehalten werden kann, ohne daß sich die ganze Masse zusammenballt oder auch nur
kleine Körnergruppen zusammenbacken. Zu diesem Zweck wird durch eine besondere Behandlung dem
erzielten körnigen Gemisch so viel Feuchtigkeit entzogen, daß die einzelnen Gemischteile nicht mehr
zum Zusammenbacken neigen. Dies geschieht durch eine besondere Trocknungsbehandlung. Durch anschließende
Aufbewahrung unter dichtem Verschluß wird die Wiederaufnahme von Feuchtigkeit
vermieden und damit die freie Fließfähigkeit auf längere Zeit erhalten,
Nach dem neuen Verfahren wird das Gemisch der Körner durch einen von unten nach oben ströinenden,
warmen Luftstrom, dessen Temperatur zwischen 40 und 2000 C liegen kann, so weit aufgelockert,
daß es sich in einem Schwebezustand befindet und der Luftstrom auf alle Masseteilchen
zur Einwirkung kommt, wobei aber die Luftströmung nicht so stark ist, daß einzelne Gemischteilchen
herausgehoben und fortgeführt werden. Diese Behandlung mit warmer Luft im Schwebezustand,
bei dem die Luft mit Sicherheit auf jedes einzelneTeilchen trocknend einwirkt, wird so lange
fortgesetzt, bis das Gemisch sich in einem geschlossenen Behälter längere Zeit frei fließend hält.
Dabei darf aber natürlich die Behandlung nicht so weit getrieben werden, daß das Phenolharz zu
einem nennenswerten Teil in den thermoirreverao siblen Zustand übergeht, d. h. die Bindekraft für
die Bildung fester Körper durch einen Formvorgang einbüßt.
Weitere Merkmale und Vorteile des neuen Behandlungsverfahrens sind aus der nachfolgenden
Beschreibung der Ausführungsbeispiele und an Hand der Zeichnung zu ersehen.
Bei einer Art der Ausführung des Verfahrens wird mit einem Gemisch von Schleifkörnern und
Phenolharz, das in bekannter Weise hergestellt wird, bei einer anderen Ausführungsart mit
Schleifkörnern, Phenolharzpulver und einem Weichmacher sowie gegebenenfalls einem aktiven oder
inaktiven Füllstoff begonnen. Das Verfahren kann unter Anwendung eines beliebigen Schleifmittels
durchgeführt werden, jedoch- werden-vorzugsweise Siliciumkarbid und die verschiedenen Abarten von
Aluminiumoxyd, wie natürlicher Korund, für besonders hochwertige Schleifkörper gegebenenfalls
auch Diamanten, verwendet.
Beim Harzpulver kann es sich um jede beliebige Abart von reaktionsfähigem Phenolformaldehydharz
handeln, doch können auch andere Phenolverbindungen oder ein Gemisch von Phenolverbindungen
Anwendung finden, in denen z. B. Methylen oder substituierte Methylengruppen enthalten
sind. Das reaktionsfähige Harz ist nur teilweise hoch kondensiert und enthält gewöhnlich
etwas Hexamethylentetramin, um die Umwandlung in die thermoirreversible Phase zu beschleunigen.
Das handelsübliche reaktionsfähige Phenolharz in Pulverform enthält gewöhnlich kleine Mengen von
Kresolformaldehyd, und auch dieses kommt selbstverständlich bei der Ausführung der Erfindung in
Betracht.
Das Wort »Phenol« hat eine allgemeine Bedeutung. Außer dem eigentlichen Phenol C6 H5 · O H
bezeichnet es auch Kresole und Xylenole. Mit reaktionsfähigem Phenolharz wird das auf Wärme
reagierende Kondensationsprodukt einer phenolischen Substanz mit Formaldehyd oder anderen
Substanzen, z. B. Furfurol, bezeichnet, durch die Methylen oder substituierte Methylengruppen gebildet
werden, die bei Hitzeeinwirkung zu einem thermoirreversiblen polymeren Erzeugnis führen,
das Hexamethylentetramin oder andere Zusätze enthalten kann.
Die Bezeichnung Weichmacher hat eine besondere Bedeutung in der Schleifmitteltechnik. Der
flüssige Weichmacher benetzt das Schleifmittel, das dann das pulverförmige Harz aufnehmen kann,
wobei sich ein das Formen ermöglichendes plastisches Gemisch ergibt. Bei der Herstellung gebrannter
keramischer Schleifkörper dient gewöhnlich Wasser als Weichmacher insofern, als es mit
dem dem Schleifkorn als Bindemittel beigemischten trockenen Tonpulver od. dgl. eine plastische Masse
bildet, die das Formen ermöglicht. Das Weichmachungsmittel für die Herstellung eines Phenolharz
enthaltenden Schleif gemisches muß befähigt sein, das, gepulverte · reaktionsfähige Phenolharz
aufzunehmen. Zu diesem Zweck kanm irgendeine mit dem Schleifmittel verträgliche Flüssigkeit verwendet
werden, die für das reaktionsfähigePhenolharzpulver ein Lösungsmittel ist. Es wird jedoch
vorgezogen, einen der weiter unten angeführten Weichmacher zu verwenden.
Bei einer Art der Ausführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens kann die Herstellung des Gemisches von Schleif stoff und Phenolharz auf die
eingangs erwähnte 'bekannte Weise erfolgen. Eine Mischmaschine beliebiger Art wird mit trockenem
Schleif stoff beschickt, der flüssige Weichmacher, insbesondere Furfurol oder flüssiges reaktionsfähiges
Phenolharz, zugesetzt und mit dem Schleifstoff
sorgfältig gemischt, bis sämtliche Schleifkörner angefeuchtet sind. Dann wird das pulverförmige
reaktionsfähige Phenolharz und gegebenenfalls ein Füllstoff zugesetzt und mit dem
Mischen fortgefahren, bis die feuchten Schleifkörner mit trockenem Pulver gesättigt sind. Die
verwendete Menge von Phenolharzpulver wird so bemessen, daß ein kleiner Rest, weniger als 1 °/o
des Gewichtes der Gesamtmasse, nicht von den angefeuchteten Schleifkörnern aufgenommen wird,
also frei bleibt. Das auf diese Weise hergestellte Gemisch ist nunmehr fertig für die weitere Verarbeitung.
Dieses Behandlungsverfahren wird nachstehend an Hand der Zeichnung beschrieben.
In einen durch einen Deckel 2 mit Hilfe von Flügelschrauben 3 und einer untergelegten Gummidichtung
luftdicht verschließbaren Behälter mit Ablaßhahn 4 · wird bei geschlossenem Hahn ein
Quantum des Gemisches gefüllt. Nach Aufsetzen und Befestigen des Deckels 2 wird der Hahn 4 geöffnet.
Dieser ist durch ein Gummischlauchstück 5 mit einem Glasrohr 6 verbunden, das seinerseits
durch ein" Gummischlauchstück 7 an den Einlaßstutzen 8 eines zweiten Behälters 9 angeschlossen
ist. Nach dem öffnen des Hahnes 4 fließt der Inhalt des Behälters 1 in verhältnismäßig kurzer
Zeit in den Behälter 9 über, was am Glasrohr 6 beobachtet werden kann. Dann wird der Hahn 4
wieder geschlossen.
' Der Behälter 9 ist durch einen an seinen Ausläßstutzen
14 angeschlossenen Gummischlauch 10, ein
Glasrohr 11, einen Gummischlauch 12 und ein
waagerechtes Rohr 13 mit der Einlaßöffnung 32 eines zylindrischen Behälters 31 verbunden. Vom
Auslaßstutzen 14 des Behälters 9 führt ferner seitlich ein Rohr 15 zu einem T-Rohr 16, auf dem ein
Druckmesser 17 angebracht ist. Vom T-Rohr 16 geht ein Rohr 18 über ein Ventil 19 zu einem Rohr
20, 21. Dieses führt zu einem T-Rohr 22, von dem eine Rohrleitung 23, 24, 25 zu einem Flüssigkeitsabscheider
26 geht. Der Abscheider 26 ist mit Glaswolle 27 gefüllt und enthält ein Rohr 28, das dicht
vor seinem Boden endet und durch den Deckel nach außen führt, wo es mit einem Druckluftzuleitungsrohr
29 verbunden ist. Am Boden des Abscheiders 26 ist ein Hahn 30 zur Ableitung von Kondenswasser,
öl oder einer anderen aus der Druckluft abgefangenen Flüssigkeit angeordnet.
Die durch den Rolbrstrang 15 bis 29 unter Regelung
durch das Ventil 19 in den Auslaßstutzen 14 des Behälters 9 gelangende Druckluft, befördert
das aus dem Behälter 9 austretende Gemisch vom Stutzen 14 durch den Schlauch 10, das Glasrohr 11,
den Schlauch 12 und das Rohr 13 in den Behälter 31.
Der Anschluß des Rohres 13 an den Behälter 31
erfolgt durch Bolzen, die durch eine Platte 33 am Ende eines Wassermantels 34 gehen, dessen anderes
Ende mit dem Rohr 13 verschweißt ist.
Der die Kammer 31 enthaltende zylindrische Metallbehälter
3 5 ist von mehreren ringförmigen Heizkörpern 36 umgeben. Diese können zweckmäßig aus
je einem abgeflachten Stahlrohr bestehen, das zu Isolationszwecken mit Magnesiumoxyd gefüllt ist
und einen Widerstandsdraht enthält. Elektrische Leitungen führen zu den innen liegenden Wider-Standsdrähten.
Ein Asbestmantel 37 bedeckt die Heizkörper 36 außerhalb des Zylinders 35.
Der Boden des zylindrischen Behälters 35 ist mit Hilfe von Flanschen mit dem oberen Ende eines
eine untere Kammer 39 bildenden kegelförmigen Behälters 38 verschraubt, der ebenfalls von einem
Asbestmantel 40 umgeben ist. Zwischen den Behältern 35 und 38 ist eine poröse Platte 41 befestigt,
die aus porösem, rostfreiem Stahl oder aus porösem keramischem Material bestehen kann. Der
Behälter 38 hat eine seitliche Einlaßöffnung 42, an die ein Rohrstutzen 43 angeschlossen ist. Dieser ist
durch Rohre 44, 45, 46 mit dem Innern eines hohlzylindrischen' Gefäßes 47 verbunden. In dem Gefäß
47 befindet sich ein keramisches Rohr 48 mit einer am unteren Ende befindlichen Auslaßöffnung 49.
Platten 50 und 51 schließen den Behälter 47 oben und unten ab. Durch die Platte 50 geht ein mit dem
keramischen Rohr 48 verbundenes Rohr 52. Um das Rohr 48 ist ein Widerstandsdraht 53 gewunden.
Das Rohr 44 wird durch Heizkörper 54 beheizt. Die Rohre 44 und 45 und der Zylinder 47 haben
Asbestmäntel 55, 56, 57.
Das Rohr 52 ist über Rohre 58, 59 mit einem zylindrischen
Behälter 61 verbunden, an dessen Deckel 60 das Rohr 59 angeschlossen ist. Dieser
Behälter ist mit einem der bekannten Entwässerungsmittel 62 gefüllt, das z. B. stückiges Calciumsulfat
sein kann. Mit dem unteren Ende des Behälters 61 ist eine Schale 63 unter Zwischenfugung
einer porösen Platte ähnlicher Art wie die Platte 41 verschraubt. Im Boden der Schale 63 ist ein Ablaßhahn
64 befestigt.
An die Schale 63 ist seitlich ein Rohr 66 angeschlossen. Von diesem führen Rohre 67, 68 zu
einem Ventil 69, das durch ein Rohr 70 mit dem T-Rohr 22 und somit über 23, 24, 25, 26, 28 mit
dem Druckluftrohr 29 verbunden ist. Infolgedessen gelangt Druckluft, durch das Ventil 69 geregelt,
durch das Entwässerungsmittel 62 zu dem keramischen Rohr 48, in dem sie durch den elektrischen
Heizwiderstand 53 angewärmt wird. Beim Durchgang durch die Rohrleitung 45, 44, 43 wird die
Luft zusätzlich durch die Heizkörper 54 erhitzt, bevor sie in die Kammer 39 eintritt. In der Kammer
39 fällt ihre Temperatur etwas ab, und ein weiterer Abfall ergibt sich beim Durchgang durch die poröse
Platte 41 und beim Eindringen in das in der Kammer 31 befindliche kühlere Gemisch, auf das die Luft je
nach der für die Kammer 31 vorausbestimmten Temperatur mit 40 bis 2000 wirken soll. Der
Unterschied zwischen dem Druck vor und hinter der im Behälter 31 befindlichen Gemischmasse ist
so zu bemessen, daß das Gemisch durch den in ihm aufsteigenden Luftstrom bis zu einem Schwebezustand
aufgelockert wird.
Der Verlauf des Heizstromes an Hand der in der Zeichnung gegebenen schematischen Darstellung
braucht nicht näher erläutert zu werden. Zur Regelung der Heizung dienen Regulierwiderstände 71,72.
Es fließt also heiße Luft aufwärts durch die poröse Platte 41, während das Gemisch durch die
öffnung 32 in die Kammer 31 eintritt. Dadurch wird das Gemisch stark durchlüftet und in Wallung
versetzt, so daß es bei Betrachtung durch ein auf den Behälter 31 aufgesetztes Glasrohr 73 ungefähr
wie kochende Flüssigkeit aussieht. Das Glasrohr 73 ist mit seinem Flansch 75 unter Zwischenfügung
von Gummidichtungsringen 76 durch einen Klemmring 74 auf dem Behälter 35 befestigt.
Von einer etwas unterhalb des oberen Endes der Kammer 31 vorgesehenen seitlichen Auslaßöffnung
77 führt ein von einer Kühlschlange 82 umgebenes Rohr 78 über ein Ventil 79 zum oberen Ende eines
durch eine abnehmbare Kappe 81 verschlossenen Metallbehälters 80. Erreicht das durch den Luftstrom
aufgelockerte Gemisch in der Kammer 31 die Auslaßöffnung 77, so fließt es in den Behälter 80.
Beim Durchgang durch das Rohr 78 wird es abgekühlt.
Mit dem Kühlwassermantel 34 ist ein Zuführungsrohr 83 für kaltes Wasser verbunden, λ^οη
dem Wassermantel 34 führt ein Rohr 82a zu der
Kühlschlange 82, aus der das Wasser durch ein Rohr 826 ins Freie oder zu einer weiteren Verwendungsstelle
abfließen kann.
Am oberen Ende ist das Glasrohr 73 durch einen Metalldeckel 84 abgeschlossen, der mit Hilfe eines
den Rohrflansch erfassenden Metallringes 85 verschraubt ist. Zwischen dem Flansch und dem
Deckel 84 bzw. dem Ring 85 liegen Gummiringe 86. Durch den Deckel 84 führt ein Rohr 87, das
über Rohre 88, 89, 90 mit einem Ventil 91 verbunden is.t, von dem ein Düsenrohr 92 in einen
Zyklon 93 führt. Durch die Decke der Zyklonkammer, die unten mit einer durch einen Schraubstopfen
94 verschlossenen Entleerungsöffnung versehen ist, geht ein heberartig gebogenes Rohr 95,
das in eine mit Wasser 97 gefüllte Kammer 98 durch eine unabgedichtete Öffnung 96 führt. Die
aus der Kammer 31 in den Glaszylinder 73 aufsteigende.
Luft, die bei Durchgang durch das Gemisch im Behälter 31 freies Pulver oder bei
• schlechter Regelung gelegentlich auch einzelne Körner aufgenommen haben kann, geht durch 87,
88, 89, 90, 91, 92 in den Zyklon 93, wo durch die Wirbelbewegung der .tangential eintretenden Luft
feste. Teilchen abgeschieden werden, die von. Zeit zu Zeit durch die untere Öffnung des Zyklonbehälters
entleert werden können. Die Luft strömt aus dem Zyklon durch das Rohr 95 in den Behälter
98, in dem durch das Wasser 97 etwa von ihr noch mitgeführter Staub und kondensierbare Dämpfe
zurückgehalten "bzw. kondensiert werden. Die Luft entweicht aus dem Behälter 98 durch die Öffnung
96 ins Freie.
Zum Erkennen des Druckunterschieds zwischen den Kammern 39 und 31 ist ein durch den Boden
der Kammer 39 gehendes Rohr.99 über ein T-Rohr 100, einen Nippel 101 und einen Schlauch 102 mit
einem Druckmesser verbunden. Dieser besteht aus einem Quecksilber 108 enthaltenden U-förmig gebogenen
Rohr 103, dessen einer Schenkel mit dem Schlauch 102 verbunden ist, während vom anderen
Schenkel ein Schlauch 105 zu einem Nippel 106 im Deckel 84 des Glasrohres 73 führt. Eine auf der
Tragplatte 104 des Druckmessers angebrachte Skala 107 gestattet das Ablesen des Druckunterschiedes
zwischen den Kammern 39 und 31 in mm Quecksilbersäule.
Es ist ferner erwünscht, daß der Arbeiter sich von der Temperatur in jeder der Kammern 39 und
31. überzeugen kann. Das Thermoelement 109 zeigt
die Temperatur in der Kammer 39 und das Thermoelement 110 durch das Rohr in diejenige der
Kammer 31 an.
Die durch die poröse Platte 41 aufsteigende reine
trockene Luft lockert das in der Kammer 31 enthaltene Gemisch auf und entfernt aus ihm flüchtige
Bestandteile. Das aufgelockerte Gemisch hat gewissermaßen die Eigenschaften einer 'Flüssigkeit
angenommen, d. h., seine Teilchen sind gegeneinander beweglich. Bei einem zu schwachen Druck
wird dieser Zustand nicht erreicht, während bei zu hohem Druck einzelne Teilchen aus der aufgelockerten
Masse fortgerissen werden. Der Druckunterschied zwischen den Kammern 39 und 31
muß vor allem den Widerstand der porösen Platte .überwinden. Darüber hinaus muß noch ein
Druckunterschied verbleiben, der gerade zur Erzielung des. aufgelockerten Zustande»-'des Gemisches
ausreicht. Die Feststellung 'des^Djruckunterschiedes
ist auf zwei Arten möglich. IrI erster Linie dient dazu die Sichtbeobachtung durch das
Glasrohr 73, bei der man sofort erkennen kann, wann das Gemisch den richtigen Zustand erreicht
hat und wann das Mitreißen von Teilchen beginnt. Man kann dann mittels des Ventils 69 den richtigen
Betriebszustand herstellen.
Ein anderer Weg zur Feststellung des richtigen Zustandes besteht darin, daß man die Strömungsgeschwindigkeit
der Luft mit Hilfe eines an irgendeiner Stelle zwischen dem T-Rohr 22 und der öffnung
96, zweckmäßig zwischen den Rohren 67 und 68 oder an der Stelle des Rohres 70 angeordneten
Strömungsmessers mißt und in einem Diagramm die Luftgeschwindigkeit neben dem Druckunterschied
aufzeichnet, indem man durch Handhabung des Ventils 69 die Werte verändert. Ist die
Geschwindigkeit die waagerechte Koordinate und der Druck die senkrechte Koordinate, so erhält
man, wenn man, vom geschlossenen Ventil 69 ausgehend, es allmählich bis zur vollen Weite öffnet
und dabei häufige Ablesungen vornimmt, eine ansteigende Kurve mit einem verhältnismäßig flachen
Teil zwischen steileren Teilen. Unterhalb des flachen Teiles der Kurve ist das Gemisch nicht in
der gewünschten Weise aufgelockert worden, und oberhalb dieses flachen Teiles erfolgte ein Mitreißen
von Teilchen durch den Luftstrom. .
Der Grund für die Notwendigkeit, die Geschwindigkeit des Lufts.tromes unter derMitreißgeschwindigkeit
zu halten, ist der, daß mitgerissene Teilchen in den Zyklon 93 befördert werden, und daß ferner
nicht alle Gemischteile gleich lange Zeit in der Schwebe gehalten werden. In dem aufgelockerten
Gemisch befinden sich die festen Teilchen in Bewegung. Bei Luftgeschwindigkeiten unterhalb der
Mitreißgeschwindigkeit bewegen sie sich nur wenig und werden nur leicht angelüftet, um Luft durchzulassen.
Der Zustand der bloßen Auflockerung und der Zustand des Mitreißens von Teilchen sind
leicht mit dem Auge zu unterscheiden.
Der nötige Druckunterschied gemäß der Anzeige durch den Druckmesser 103 hat verschiedene
Werte je nach den Abmessungen des Apparates, dem Durchflußwiderstand der Platte 41 und dem
spezifischen Gewicht des Gemisches. Man kann ihn also nicht ein für allemal festsetzen. Bei praktischen
Versuchen wurde eine Platte 41 verwendet, deren Durchflußwiderstand etwa 12,5 mm Quecksilbersäule
entsprach, und es hat sich gezeigt, daß bei einem Apparat von den in der Zeichnung dargestellten
Verhältnissen, bei dem die Kammer 31 inen Durchmesser von etwa 10 cm hatte, das Verfahren
mit. Gemischen von Aluminiumoxyd-Schleif korn zwischen Korngröße 24 und 46 mit Phenolharz
bei einem Druckunterschied von etwa 76 bis etwa 254 mm Quecksilbersäule durchgeführt
werden konnte. Im allgemeinen scheint eine Veränderung der Korngröße des Schleifmittels keine
große Änderung des erforderlichen Druckes zu bedingen, jedoch hat das spezifische Gewicht der
Masse einen erheblichen Einfluß auf den notwendigen Druck. Je höher das spezifische Gewicht ist,
desto höher muß natürlich unter sonst gleichen Bedingungen der Druckunterschied sein. Es ist z. B.
zu beachten, daß Siliciumcarbid ein- spezifisches
Gewicht von 3,2 und Zirkonoxyd ein solches von 5,5 bis 5,7 hat.
Bei einer Temperatur der Luft in der Kammer 31 unter 400 müßte das Gemisch zu lange im
Schwebezustand gehalten werden. Der Erfindungszweck wird erfüllt durch Entfernung flüchtiger Bestandteile
aus dem Gemisch. Dieser Zweck könnte natürlich durch niedriger temperierte Luft, z. B.
auch schon bei 200 erreicht werden, jedoch wäre hierbei das Verfahren unwirtschaftlich, weil man
mit einer Einwirkung von mehr als einer Stunde auf die einzelnen Gemischteile rechnen müßte.
Andererseits wurden Temperaturen über 2000 eine zu schnelle Förderung des Gemisches erforderlich
machen, wenn man das Zusammenbacken von Teilchen verhindern wollte, und dies zu verhindern,
ist unbedingt erforderlich, weil Gemische, die in erheblichem Maße mit zusammenhängenden Teilchen
durchsetzt sind, unterwertige Schleifkörper liefern würden. Sehr hohe Fördergeschwindigkeiten
und Temperaturen über 2000 würden überdies die Regelung sehr erschweren.
Keinesfalls darf der Temperatur-Zeit-Faktor so groß sein, daß das Phenolharz in den thermoirreversiblen
Zustand übergeführt wird. Es ist möglich, das Verfahren ohne jede Umwandlung des
Phenolharzes, d. h. ohne weitere Polymerisierung durchzuführen, und dies empfiehlt sich schon deshalb,
weil man so infolge der größeren Bindekraft des Phenolharzes widerstandsfähigere Schleifkörper
erhält. Im allgemeinen kommt es nicht zu einer nennenswerten Umwandlung, wenn mit der Temperatur
nicht über 8o° gegangen wird.
Die Zufuhr von Gemisch aus dem Behälter 9 in die Kammer 31 wird mittels des Ventils 19 geregelt.
Der Anzeiger 17 registriert lediglich den Druck der durch das Rohr 15 gehenden Luft und
liefert nur eine grobe Anzeige. Die Zufuhr kann jedoch leicht bestimmt werden durch Feststellung
des Gewichtes des Behälters 80 vor und nach einer bestimmten Arbeitszeit. Vorzugsweise werden mehrere
Behälter 80 vorgesehen, und diese können durch Abschrauben der den Behälter 80 mit dem
Ventil 79 verbindenden Kupplung 112 leicht ausgewechselt
werden, indem man das Ventil 79 während der kurzen für die Auswechslung erforderlichen
Zeit schließt. Aus dem bereits Gesagten ist erkennbar, daß die Zufuhrgeschwindigkeit von der
Gestaltung und den Abmessungen des Behandlungsapparates und von der Temperatur in der
Kammer 31 abhängt. Es ist jedoch gefunden worden, daß bei einer Temperatur von 6o° in der
Kammer 31 eine Zufuhr zwischen 0,45 und 0,9 kg/Min, gute Ergebnisse zeitigte, und es
empfiehlt sich für den besonderen dargestellten Apparat eine Zufuhr von etwa 0,45 kg/Min.
Es wurden 10,16 kg reguläres Aluminiumoxyd-Schleifkorn
Nr. 24 in einen Mischbehälter getan und 0,236 kg flüssiges Phenolharz BR 9332 (alkalisch
kondensiertes Phenolformaldehydharz der Bakelite Corporation, New York) hinzugefügt.
Dann wurde so lange gemischt, bis die gesamte Schleifkornmasse angefeuchtet war. Hierauf
wurden 0,807 kg gepulvertes Phenolharz BR 2417
(feingepulvertes Gemisch von Novolak mit Hexamethylentetramin der Bakelite Corp.) und als Füllstoff
0,127 kg Kryolithpulver hinzugefügt, worauf weiter gemischt wurde, bis annähernd das gesamte
Pulver von den Schleifkörnern aufgenommen war, so daß weniger als 1% des Gesamtgewichtes des
Gemisches an Harz- und Kryolittipulver übrig
blieb. Sodann wurden die ganzen 11,3 kg des Gemisches in den Behälter 1 gefüllt und dieser durch
Befestigen des Deckels 2 verschlossen, worauf das Ventil 4 geöffnet und nach Übertritt des Gemisches
in den Behälter 9 wieder geschlossen wurde.
Vorher waren die Heizwiderstände 36, 53 und 54 mit Strom beschickt worden. Ferner war das Kühlwasser
angestellt worden, so daß es durch das Rohr 83, den Kühlmantel 34 und die Rohrschlange 82
strömte, und das Ventil 69 war geöffnet worden, um einen Luftstrom durch die poröse Platte 41 und
eventuell bis zur Austrittsöffnung 96 des Behälters 98 zu veranlassen. Der Apparat war so beheizt
worden, daß die Temperatur in den Kammern 39 und 31 auf 75 ° stieg.
Sodann wurde das Ventil 19 geöffnet und der Durchfluß des Gemisches durch das Glas 11 beobaehtet.
Dieser Durchfluß findet verhältnismäßig langsam statt. Das Durchflußverfahren wurde so
lange fortgesetzt, bis die Kammer 31 gefüllt war,
der Behälter.80 einen großen Teil des gesamten Gemisches aufgenommen hatte und kein Durchfluß
mehr durch das Rohr 13 erfolgte. Das Ventil 91 war während des ganzen Arbeitsganges weit geöffnet.
Währenddessen würde eine Temperatur von 45° in der Kammer 39 und von 6σ° in der Kammer
31 aufrechterhalten. Das in der Kammer 31 verbleibende
Gemisch wurde herausgenommen und dem im Behälter 80 angesammelten Gemisch beigefügt.
Zu diesem Zwecke wurde der kegelförmige Behälter 38 von der Kammer 31 abgenommen. Dies
ist jedoch bei stetigem Betrieb, bei dem von Zeit zu
Zeit durch die als Schleuse wirkende Kammer 1 neues Gemisch aufgegeben wird, nicht erforderlich.
9,43 kg reguläres Aluminiumschleif korn Nr. 46 wurden in ein Mischgefäß getan, und es wurden
0,42 kg flüssiges Phenolharz BR 9332 zugesetzt und so lange gemischt, bis die ganze Schleifkornmasse
angefeuchtet war. Hierauf wurden 1,48 kg gepulvertes Phenolharz BR 2417 zugesetzt, und es
wurde mit dem Mischen fortgefahren, bis annähernd das gesamte Harzpulver von dem Schleifkorn
aufgenommen war, wobei weniger als 1 % des Gesamtgewichtes des Gemisches an Harzpulver
übrig blieb. Sodann wurde der Behälter 1 mit den gesamten 11,33 kg Gemisch gefüllt und mit dem
Deckel 2 verschlossen. Hierauf wurde das Ventil 4 so lange geöffnet, bis das Gemisch in den Behälter 9
abgeflossen war, worauf es wieder geschlossen wurde. Nachdem die Heizwiderstände 36, 53 und
54 vorher eingeschaltet waren und das Kühlwasser
angestellt war, wie im Beispiel i, wurde das Gemisch
wie im Beispiel ι bearbeitet mit dem Unterschied, daß während des größten Teiles des Arbeitsganges
die Temperatur in der Kammer 39 auf 65 bis γο° und in der Kammer 31 auf 55 bis 6o° gehalten
wurde. Der größte Teil des Gemisches wurde in dem Behälter 80 gesammelt, während der Rest
wieder der Kammer 31 entnommen wurde.
Gemäß der Erfindung hergestellte und behandelte
Gemische bleiben bei Unterbringung in einem geschlossenen Behälter wenigstens einen ganzen
Tag frei fließend. Es wurden klein« Mengen solchen Gemisches in Proberöhrchen eingefüllt, die dicht
verschlossen wurden, und es zeigte sich, daß nach 24 Stunden der Inhalt der Röhrchen noch völlig
frei fließend war, d. h. daß keine Körner zusammengebacken waren oder aneinander hafteten.
Tatsächlich bleibt das nach den beiden Beispielen behandelte Gemisch länger als· eine Woche frei
fließend.
Es ist weiter oben bereits gesagt worden, daß von der jeweiligen Temperatur des das Gemisch auflockernden
Luftstromes die Zeitdauer der notwendigen Einwirkung dieses Luftstromes abhängt.
Während bei einer Temperatur von 40° mit einer Einwirkungsdauer von etwa 60 Minuten gerechnet
werden müßte, würde bei einer Temperatur von 2oo° wahrscheinlich eine Einwirkungsdauer »von
einer oder wenigen Sekunden genügen. Es können keine genauen Zeitvorschriften gemacht werden,
jedoch kann der Grad der Vollendung der Behandlung festgestellt werden durch die Länge der Zeit,
während der das behandelte, in einem dichten Behälter
eingeschlossene Gemisch frei fließend bleibt. Natürlich wird man die Zeitdauer bei jeder Temperatur
erheblich über dem für diese geltenden Minimum halten, wenn man das Gemisch für längere Zeit, z. B. für Wochen oder gar für Monate
in frei fließendem Zustand stabilisieren will. Bei der Behandlung sowohl nach Beispiel 1 als nach Beispiel
2 befanden sich die einzelnen Teilchen des Gemisches etwa 10 Minuten lang im Schwebezustand.
Es ist überraschend, daß das Überführen der einzelnen Gemischteilchen in den Schwebezustand
und das lange Aufrechterhalten dieses Zustandes nicht zum Teil, ein Zerfallen der Gemischteilchen
zur Folge hatten.
Die Erfindung ist anwendbar auf Mischungen, die alle Größen von Schleifkörnern, von den
größten bis zu den feinsten zur Zeit für die. Herstellung von Schleif körpern gebrauchten enthalten.
Nach dem neuen Verfahren hergestellte und behandelte Gemische können mit Erfolg in selbsttätigen
Formmaschinen verarbeitet werden, die in ununterbrochener Folge aus dem in einen Schüttrumpf
eingefüllten Gemisch Schleifscheiben herstellen. Formmaschinen dieser Art sind seit langem
im Gebrauch, arbeiteten aber bisher nicht befriedigend, wenn sie zur Verarbeitung von Phenolharzschleifmittelmassen,
wie sie bisher zur Verfugung standen, verwendet wurden. Die nach der
vorliegenden Erfindung behandelten Gemische enthalten so gut wie kein loses Pulver, nämlich
weniger 'als o,i°/o vom Gesamtgewicht des Gemisches,
weil der sehr kleine nach dem Mischen verbleibende Betrag in den Zyklon 93 abgeleitet
wird und bei der "Behandlung im Schwebezustand kein Entmischen stattfindet.
Nach dem Formen der Schleifscheiben werden diese in der üblichen Weise in einem Ofen gehärtet.
Die erzeugten Schleifscheiben zeichnen sich durch gleichförmigere Gewichtsverteilung, gleichmäßigere
Werte des Elastizitätsmoduls und höhere Bruchgeschwindigkeit als bisher aus. Bei der Behandlung
von Phenolharzschleifmittelgemischen gemäß der Erfindung kann die Verwendung der
Kaltformtechnik weiter ausgedehnt werden. Überdies werden dichtere Scheiben erhalten. Da vor der
Behandlung im Schwebezustand ein Gemisch hergestellt wird, das nur sehr wenig freies Pulver
enthält (weniger als 1%), entsteht fast kein Verlust an Harz und etwa verwendetem Füllstoff durch
Abführen in den Zyklon 93 und besteht größere Sicherheit für die Erzeugung gleichförmiger
Schleifkörper, als wenn das Gemisch eine größere Menge freien Pulvers enthielte.
Auch in anderer Beziehung bietet das Verfah-, ren Vorteile. Für die Herstellung von phenolharzgebundenen
Schleifkörpern wurden bisher vielfach Räume verwendet, in denen die Luft künstlich in
einem bestimmten Zustand gehalten wurde. Dazu gehörte eine Regelung ihrer Temperatur und
Feuchtigkeit. Bei niedriger Außentemperatur ergaben sich hierbei keine Schwierigkeiten, weil die
Arbeitsräume ohnehin auch mit Rücksicht auf die Arbeiter geheizt werden mußten. Dagegen mußte
bei hoher Außentemperatur, z. B. 350, der Arbeitsraum
mit unter Umständen kostspieligen Mitteln gekühlt werden; auch das Entfeuchten der Luft
gestaltete sich kostspielig, und im allgemeinen hat die Notwendigkeit, bestimmte Arbeitsvorgänge in
einem durch besondere Mittel klimatisierten Raum auszuführen, schädliche Wirkungen. Es bedeutet
also einen großen Vorteil, daß erfindungsgemäß das Gemisch in einem Raum hergestellt und verarbeitet
werden kann, der ohne Klimaanlage verwendet werden kann.
Bei Anwendung der Erfindung besteht die Möglichkeit, eine große Menge eines bestimmten Gemisches
auf Vorrat herzustellen, auch wenn es zu- no nächst durch vorliegende Aufträge nur zum Teil
aufgebraucht werden kann, vorausgesetzt, daß man es in geschlossenen Behältern aufbewahrt. Die Herstellung
großer Gemischmengen auf einmal kann unter günstigeren Bedingungen und mit besonders
großer Gleichmäßigkeit erfolgen.
Claims (3)
- PATENTANSPRÜCHE:I. Verfahren zur Erzeugung· einer frei fließenden Schleifmasse aus nach Anfeuchtung mit einem flüssigen Weichmacher in einem Mischvorgang mit pulverförmigem härtbarem Kunstharz überzogenen Schleifmittelkörnern, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Gemisch mit einem hindurchgeschickten Luftstrom \τοη einer Temperatur von 40 bis 2000 so lange auf-lockernd eingewirkt wird, bis es frei fließend geworden, aber eine Härtung des Phenolharzes noch nicht erfolgt ist.
- 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Luftstromes zwischen 40 und 8o° gehalten wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet, daß die Mengen von flüssigem Weichmacher und Kunstharzpulver so gewählt werden, daß das Gemisch vor der Warmluftbehandlung weniger als 1% des Gesamtgewichtes an freiem Kunstharzpulver enthält.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1509616 1.
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