DE937730C - Verfahren zur Erzeugung einer freifliessenden koernigen Schleifmasse - Google Patents

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 82_a 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.

Beispiel 1

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.

Beispiel 2

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)

1. 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. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Luftstromes zwischen 40 und 8o° gehalten wird.
3. 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 Zeichnungen

   1509616 1.