EP1166966A2 - Instandsetzung von Glasbearbeitungsdiamantschneidern - Google Patents

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EP1166966A2
EP1166966A2 EP01114417A EP01114417A EP1166966A2 EP 1166966 A2 EP1166966 A2 EP 1166966A2 EP 01114417 A EP01114417 A EP 01114417A EP 01114417 A EP01114417 A EP 01114417A EP 1166966 A2 EP1166966 A2 EP 1166966A2
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EP
European Patent Office
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glass
processing
sharpening body
use according
sharpening
Prior art date
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Withdrawn
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EP01114417A
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English (en)
French (fr)
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EP1166966A3 (de
Inventor
Pentti Erkki Tapani Latopelto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robu Glasfilter-Gerate GmbH
Original Assignee
Robu Glasfilter-Gerate GmbH
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Publication date
Application filed by Robu Glasfilter-Gerate GmbH filed Critical Robu Glasfilter-Gerate GmbH
Publication of EP1166966A2 publication Critical patent/EP1166966A2/de
Publication of EP1166966A3 publication Critical patent/EP1166966A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B13/00—Machines or devices designed for grinding or polishing optical surfaces on lenses or surfaces of similar shape on other work; Accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B53/00—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B53/00—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
    • B24B53/12—Dressing tools; Holders therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/02—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
    • B24D3/04—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic
    • B24D3/06—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic metallic or mixture of metals with ceramic materials, e.g. hard metals, "cermets", cements
    • B24D3/10—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic metallic or mixture of metals with ceramic materials, e.g. hard metals, "cermets", cements for porous or cellular structure, e.g. for use with diamonds as abrasives

Definitions

  • the present invention relates to achieving / restoring the usability of the Working surface of glass processing diamond cutting, which at least from a solid Machining material body and a three-dimensional matrix made of diamond particles in Binding material exist, the working surface of the glass processing Glass processing blade is moved over the surface of the glass to be ground.
  • the amount of diamond particles bound by the matrix material is very large.
  • the particles usually have a size of 5 ⁇ m - 500 ⁇ m , although larger or smaller particles can also occur.
  • the particles are placed on the working surface and deepened perpendicular to the working surface.
  • the glass is processed by pressing the processing cutting edge onto the glass surface to be processed and usually moving it in a circular manner along the surface, the glass processing cutting edge usually being set in rotary motion and either the glass piece or the glass processing cutting edge being moved back and forth.
  • the diamond particles of the cutting edge loosen very small particles from the glass surface.
  • This type of processing is similar to grinding, since the processing takes place with the surface of the processing device, that is, by counter-movement of the surfaces of the cutting edge and the glass piece.
  • glass surfaces such. B. shaped into optical lenses, glass can be cut or pierced, etc.
  • Metal such as copper or copper alloys or aluminum or aluminum alloys, or plastic is often used as the matrix material or binding material.
  • the space of the matrix material can take up 30 - 90%, although other ratios also occur.
  • the remaining amount of material consists of diamond particles.
  • the cutting edge is attached to a steel arm with which it is attached to the glass processing machine.
  • the machining efficiency of such glass machining edges has been restored in a conventional manner by rubbing the surface of the machining edges against a normal grindstone or moving them on a metal plate with abrasive material.
  • Normal grindstones consist of appropriately coarse granules formed into a solid piece, i.e. of carborundum granules or silicon carbide (SiC), or aluminum oxide granules (Al 2 O 3 ) or both.
  • restoring the machining efficiency with such grinding stones and the abovementioned or comparable grinding materials as sharpening bodies takes a very long time, the actual sharpening process being lengthy, but the machining efficiency can usually only be partially restored. In some cases, there is no noticeable improvement in machining efficiency.
  • the use of standard grindstones also usually requires the glass processing cutter to be removed from the glass processing machine, which takes time and incurs additional costs.
  • the aim of the present invention is to restore machining efficiency
  • the problems described above can be solved and goals achieved, if for achieving / restoring machining efficiency as a sharpening material porous ceramic or glass material is used in which the ceramic surrounding the pores or glass material contains micro fractures.
  • the glass material of the sharpening body is essential is harder than the hardness of the binding material of the three-dimensional matrix, but essential softer than crystalline aluminum oxide and silicon carbide.
  • FIGS. 1A-1E Different glass processing cutting edges 1 are shown in FIGS. 1A-1E from a usually metallic frame 5 and from one or more processing material bodies 2.
  • the body 2 are at the head of a rod or tubular Frame 5 ( Figures 1A - 1C), on a side surface of a disc-shaped frame 5th ( Figure 1D) or on the round surface of a disc-shaped frame 5 ( Figure 1E) attached.
  • the piece of glass to be processed is not shown in the figures. In practice there are hundreds of different glass cutting edges in the glass processing industry 1. The cutting edges shown are therefore only examples; the present The invention is in no way limited to these examples.
  • the solid processing material body 2 of the glass processing cutting edge 1 consists of diamond particles 8 in a binding material 9 forming a three-dimensional matrix, wherein the machining material body 2 has a machining surface 3.
  • the diamond particles 8 are in the processing material body 2 on the processing surface 3 and deepened on this inserted a depth or thickness S. So it is not a layer in which Particles lie next to each other in only one layer, but the processing material body 2 clearly has a thickness S that can be used to restore machining area efficiency can use, so in the possibly repeated process of repair the processing surface 3 in a state in which they effectively process glass pieces can.
  • the glass processing cutting edges 1 are rotated during processing R brought around its axis line.
  • the cutting edges can only Execute movements V straight or in arcs in one direction or crosswise.
  • the Art movement should not be seen as a limiting factor.
  • the angle of the cutting edge 1 during machining in relation to the surface of the workpiece to be machined Glass pieces can be changed, as shown in Figure 3 by the angle of inclination K.
  • the frame 5 also has other, not shown in the figures Parts, e.g. B. for attachment to a glass processing machine 20 or for Introduction of cutting fluid from a channel to the processing point.
  • the processing surface 3 of the processing material body 2 of the glass processing cutting edge 1 can be repaired / efficient using the present invention, for example by using a sharpening body 4 made of porous ceramic such as glass, on which one of any glass processing cutting edges 1 is moved back and forth under pressure.
  • the sharpening body 4 can therefore be made of the same material as the glass piece used in the machining process, but must not, as is usual with glass, consist of completely uniform amorphous material, but must have sufficiently evenly distributed micro-fractures, which have a lower strength than the material itself.
  • the distance between the break points must be at least 0.8 ⁇ m and at most 800 ⁇ m .
  • the cross section P of the splinters should be as small as possible, that is to say in the micrometer range.
  • the size of the ceramic or glass splinters and thus the distance between the break points perhaps to 2 ⁇ m - 300 ⁇ m can be limited.
  • the sharpening body 4 obviously does not have to have a large proportion of pores; but the pores must be sufficiently close together to ensure the formation of fractures with the distances described above in a homogeneous distribution throughout the sharpening body 4.
  • the ceramic material or glass material of the sharpening body 4 must have a much greater hardness than the binding material that forms the three-dimensional matrix of the machining material body 2 of the glass machining blade 1 and at the same time have a significantly lower hardness than ceramic aluminum oxide Al 2 O 3 and silicon carbide SiC.
  • the ceramic splinters or glass fragments detaching from the sharpening body in the process described above can detach the binding material 9 described above without having any influence on the size or shape of the diamond particles 8 protruding from the binding material 9.
  • a sharpening body 4 produced according to the present invention improves this aspect.
  • the hardness of the ceramic material or glass material of the sharpening body 4 is preferably between at least Mohs 5 and at most Mohs 7.
  • the size of the pores 10 of the sharpening body 4 is normally between 0.8 ⁇ m and 800 ⁇ m, preferably between 2 ⁇ m and 300 ⁇ m, which approximately the appropriate size described above which solved ceramic or glass splinters and the distances and the cross section P of the breaking points can be reached.
  • the proportion of pores in the sharpening body 4 is at least 10% or preferably at least 20%. In typical sharpening bodies, the proportion of pores in the space can be between 30% and 60% if, according to the present invention, the type of glass filter is used which is used for filtering liquids and / or gases and / or for mixing gases in liquids with e.g. B. chemical laboratory work can be used.
  • the described sharpening body 4 is produced in a cost-saving manner by sintering glass granulate 7, which is produced by crushing larger pieces of glass.
  • the glass granules 7 forming the walls of the pores 10 in the sharpening body 4 are sharp-edged, and the contact points created by the sintering have a relatively small cross-section P, as a result of which micro-break points 11 described above arise.
  • the ceramic or glass splinters that become detached during the sharpening process are clearly sharp-edged, as a result of which they can better remove the binding material 9 that forms the three-dimensional matrix from the machining surface 3 when achieving / restoring the work effectiveness. If the sharpening body 4 were made from round glass grains, the result would probably be worse.
  • the sharpening body 4 preferably consists of ceramic material or glass material which contains silicon oxide SiO 2 as the main component.
  • the glass material can additionally contain boron oxide B 2 O 3 and / or phosphorus oxide P 2 O 5 and / or sodium oxide Na 2 O and / or potassium oxide K 2 O and / or aluminum oxide Al 2 O 3 as a mixing component, the total weight proportion of which, however, does not exceed 50% and can normally reach a maximum of 30%.
  • the glass material of the sharpening body 4 is at least for the most part amorphous, just like normal glass.
  • the present invention has been tested by using a commercially available chemical Laboratory-developed glass filters, such as the VitraPOR®, a registered article of the company ROBU GLASFILTER-GER ⁇ TE GMBH, more precisely the filter types P 500 - P 1.6, as a sharpening body for the repair of the machining material body 2 with diamond particles 8 in glass machining edges of the type described above was used.
  • a commercially available chemical Laboratory-developed glass filters such as the VitraPOR®, a registered article of the company ROBU GLASFILTER-GER ⁇ TE GMBH, more precisely the filter types P 500 - P 1.6, as a sharpening body for the repair of the machining material body 2 with diamond particles 8 in glass machining edges of the type described above was used.
  • the processing machine 20 with their normal Settings is operated with the pressure F of the glass processing cutter 1, the speed of rotation R, the directions of movement V in relation to the surface of the Glass piece or in this case the sharpening body 4, and the possible inclination K.
  • This Values can of course be changed for the repair process; but
  • the processing surface 3 of the Glass processing cutter 1 for such a long repair time on the sharpening body 4 back and forth until material from the sharpening body to a depth H that at least Is 0.2 mm, is removed.
  • the processing surface 3 removes the glass processing cutting edge normally at least 0.5 mm or at least 1 mm, but mostly at most 1.5 - 2 mm. This process usually takes at least 5 seconds and 1 minute at most, but usually 10 - 30 seconds, after which the glass processing cutting edge is back in good working order.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Erreichung/Wiederherstellung der Gebrauchsfähigkeit von Arbeitsoberflächen (3) von Glasbearbeitungsschneiden (1). Letztere bestehen aus einem festen Bearbeitungsmaterialkörper (2), der Diamantpartikel (8) in einem eine dreidimensionale Matrize formenden Bindematerial (9) enthält. Um die Gebrauchsfähigkeit zu erlangen/wiederherzustellen, wird die Bearbeitungsfläche (3) der Glasbearbeitungsschneide (1) auf einem Schärfkörper (4) bewegt, wobei als Schärfkörper (4) poröse Keramik oder poröses Glas verwendet wird, dessen die Poren (10) umgebende Keramik- oder Glaswände Mikrobruchstellen (11) aufweisen. <IMAGE> <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das Erreichen/Wiederherstellen der Gebrauchsfähigkeit der Arbeitsoberfläche von Glasbearbeitungsdiamantschneiden, die wenigstens aus einem festen Bearbeitungsmaterialkörper und einer dreidimensionalen Matrize aus Diamantpartikeln in Bindematerial bestehen, wobei bei der Glasbearbeitung die Arbeitsoberfläche der Glasbearbeitungsschneide über die Oberfläche des zu schleifenden Glases bewegt wird.
In derartigen Glasbearbeitungsschneiden ist die Menge der vom Matrizenmaterial gebundenen Diamantpartikel sehr groß. Die Partikel haben üblicherweise eine Größe von 5 µm - 500 µm, wobei aber auch größere oder kleinere Partikel vorkommen können. Die Partikel sind auf der Bearbeitungsfläche und vertieft senkrecht zur Bearbeitungsfläche angebracht. Bei betreffenden Glasbearbeitungsschneiden wird das Glas bearbeitet, indem die Bearbeitungsschneide auf die zu bearbeitende Glasfläche gedrückt und üblicherweise kreisend entlang der Oberfläche bewegt wird, wobei meist die Glasbearbeitungsschneide in Drehbewegung gesetzt wird und entweder das Glasstück oder die Glasbearbeitungsschneide hin- und herbewegt wird. Dabei lösen die Diamantpartikel der Bearbeitungsschneide sehr kleine Partikel von der Glasoberfläche. Diese Bearbeitungsart ähnelt dem Schleifen, da die Bearbeitung mit der Oberfläche des Bearbeitungsgeräts stattfindet, also durch Gegenbewegung der Oberflächen der Bearbeitungsschneide und des Glasstücks. Allerdings kommt neben Flächenkontakt auch rein punktueller Kontakt zwischen den beiden Oberflächen vor. Mit solchen Bearbeitungsgeräten können Glasoberflächen z. B. zu optischen Linsen geformt werden, Glas kann geschnitten oder durchbohrt werden, usw. Als Matrizenmaterial oder Bindematerial wird oft Metall, wie Kupfer oder Kupferlegierungen oder Aluminium oder Aluminiumlegierungen, oder Plastik verwendet. Der Raumanteil des Matrizenmaterials kann 30 - 90 % einnehmen, wobei aber auch andere Verhältniszahlen vorkommen. Die restliche Materialmenge besteht aus Diamantpartikeln. Die Bearbeitungsschneide ist an einem Stahlarm befestigt, mit dem sie an der Glasbearbeitungsmaschine befestigt ist.
Die Bearbeitungseffizienz/Gebrauchsfähigkeit solcher Glasbearbeitungsschneiden verringert sich mit der Zeit durch die Glasbearbeitung, weswegen die Bearbeitungsschneiden entweder ausgewechselt werden müssen oder vorzugsweise ihre Gebrauchsfähigkeit wiederhergestellt werden muss, da Schneiden mit Diamantpartikeln vergleichsweise teuer sind. Glasbearbeitungsschneiden, deren Schneiden aus Diamantenpartikeln in einem eine dreidimensionale Matrize bildenden Bindematerial bestehen, können nicht auf die gleiche Weise wie Schneiden in der Metallindustrie geschärft werden, da bei der Glasbearbeitung nicht makroskopisch dünne Kanten verwendet werden - Glas kann im Gegensatz zu Metall nicht durch Abhobeln bearbeitet werden -, sondern die oben erwähnte in Matrizenmaterial gebundene, große Anzahl Diamantpartikel in dreidimensionaler Konfiguration. Nach herkömmlicher Art wurde die Bearbeitungseffizienz solcher Glasbearbeitungsschneiden wiederhergestellt, indem die Oberfläche der Bearbeitungsschneiden gegen einen normalen Schleifstein gerieben oder auf einer Metallplatte mit Schleifstoff bewegt wird. Normale Schleifsteine bestehen aus passend grobem, zu einem festen Stück geformtem Granulat, also aus Karborundumgranulat oder Siliciumcarbid (SiC), oder Aluminiumoxidgranulat (Al2O3) oder beidem. Die Wiederherstellung der Bearbeitungseffizienz mit solchen Schleifsteinen und oben genannten oder vergleichbaren Schleifmaterialien als Schärfkörper braucht allerdings sehr lange, wobei der eigentliche Schärfprozess langwierig ist, die Bearbeitungseffizienz meist aber nur teilweise wiederhergestellt werden kann. In manchen Fällen kann keine bemerkenswerte Verbesserung der Bearbeitungseffizienz festgestellt werden. Die Verwendung der marktüblichen Schleifsteine verlangt außerdem meist die Abnahme der Glasbearbeitungsschneide von der Glasbearbeitungsmaschine, was Zeit benötigt und zusätzliche Kosten verursacht.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, für die Wiederherstellung der Bearbeitungseffizienz oben beschriebener Glasbearbeitungsschneiden, bestehend aus in Matrizenmaterial eingeschmolzenen Diamanten, ein Material herzustellen oder zu finden, bei dessen Anwendung einerseits Glasbearbeitungsschneiden schnell in gute Bearbeitungseffizienz gebracht werden können, also eine solche Qualität erreichen, dass sie Glasstücke möglichst gut bearbeiten, andererseits möglichst wenig Zeit für Hilfsarbeiten wie die Adjustierung der Glasbearbeitungsmaschine, aufgewandt werden muss.
Durch Veränderungen, die unter dem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wesentlich sind, können die oben beschriebenen Probleme gelöst und Ziele erreicht werden, wenn für die Erreichung/Wiederherstellung der Bearbeitungseffizienz als Schärfmaterial poröses Keramik- oder Glasmaterial verwendet wird, in dem das die Poren umgebende Keramik- oder Glasmaterial Mikrobruchstellen beinhaltet. Unter dem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist wesentlich, dass das Glasmaterial des Schärfkörpers wesentlich härter ist als die Härte des Bindematerials der dreidimensionalen Matrize, aber wesentlich weicher als kristallines Aluminiumoxid und Siliciumcarbid.
Überraschenderweise wurde nun festgestellt, dass die Bearbeitungseffizienz der oben genannten typischen Bearbeitungsmaterialkörper von Glasbearbeitungsschneiden eine ausgezeichnete Qualität erreicht und dass abgenutzte Glasbearbeitungsschneiden wieder vollkommen effektiv werden, wenn man als Schärfkörper bekannte und in chemischen Laboratorien für andere Arbeit verwendete Glasfilter verwendet, auf deren Oberfläche die Bearbeitungsmaterialkörper der Glasbearbeitungsschneiden hin- und herbewegt werden, zum Beispiel auf gleiche Art wie bei der eigentlichen Bearbeitung von Glasstücken. Ein besonderer Vorteil ist, dass die Arbeitsoberfläche der Bearbeitungsmaterialkörper sehr schnell Arbeitseffizienz erreicht. Ein zweiter erwähnenswerter Vorteil ist, dass die abgenutzten Glasbearbeitungsschneiden in Arbeitseffizienz gebracht werden können, ohne von der Glasbearbeitungsmaschine abmontiert werden zu müssen und/oder ohne dass die Einstellungen der Glasbearbeitungsmaschine geändert werden müssen. Weiter wurde überraschend festgestellt, dass erstens die möglichst große Härte des Schärfkörpers keinen Vorteil darstellt, sondern eine mittlere Härte bessere Schärfung bringt, und dass zweitens eine Maximierung der Festigkeit des Schärfkörpers keinen Vorteil bringt, sondern mögliche Schwachstellen die Schärfung verbessern.
Im folgenden wird die vorliegende Erfindung mit Hinweisen auf die Figuren in ihren Einzelheiten beschrieben.
Figuren 1A - 1E
zeigen beispielhaft einige Typen von Glasbearbeitungsschneiden, deren Bearbeitungseffizienz durch Verwendung der Schärfkörper gemäß vorliegender Erfindung wiederherzustellen ist, dargestellt im Längsschnitt durch die Drehachse.
Figuren 2A - 2C
zeigen das Prinzip des inneren Aufbaus von gemäß vorliegender Erfindung hergestellten Schärfkörpern, in bedeutend vergrößertem Maßstab.
Figur 3
stellt schematisch eine Glasbearbeitungsmaschine und eine Glasbearbeitungsschneide bei der Erreichung/Wiederherstellung der Arbeitseffizienz unter Verwendung der Glasbearbeitungsmaschine nach dem Prinzip der vorliegender Erfindung dar.
Figur 4
zeigt mehrere Granulatkörner eines Schleifkörpers, der gemäß vorliegender Erfindung hergestellt wurde, in vergrößertem Maßstab und in gleicher Ansicht wie in Figuren 2A - 2C.
In den Figuren 1A - 1E sind verschiedene Glasbearbeitungsschneiden 1 gezeigt, bestehend aus einem üblicherweise metallenem Rahmen 5 und aus einem oder mehreren Bearbeitungsmaterialkörpern 2. Die Körper 2 sind am Kopfende eines stab- oder rohrförmigen Rahmens 5 (Figuren 1A - 1C), auf einer Seitenfläche eines scheibenförmigen Rahmens 5 (Figur 1D) oder auf der Rundfläche eines scheibenförmigen Rahmens 5 (Figur 1E) angebracht. Das zu bearbeitende Glasstück ist in den Figuren nicht dargestellt. In der Praxis gibt es in der glasbearbeitenden Industrie Hunderte von verschiedenen Glasbearbeitungsschneiden 1. Die dargestellten Schneiden stellen daher nur Beispiele dar; die vorliegende Erfindung beschränkt sich aber keinesfalls auf diese Beispiele.
Der feste Bearbeitungsmaterialkörper 2 der Glasbearbeitungsschneide 1 besteht aus Diamantpartikeln 8 in einem eine dreidimensionale Matrize bildenden Bindematerial 9, wobei der Bearbeitungsmaterialkörper 2 eine Bearbeitungsfläche 3 hat. Die Diamantpartikel 8 sind im Bearbeitungsmaterialkörper 2 auf der Bearbeitungsoberfläche 3 und in diese vertieft auf eine Tiefe oder Dicke S eingelassen. Es handelt sich also nicht um eine Schicht, in der Partikel in nur einer Lage nebeneinander liegen, sondern der Bearbeitungsmaterialkörper 2 hat eindeutig eine Dicke S, die man bei der Wiederherstellung der Bearbeitungsflächeneffizienz nutzen kann, also im möglicherweise öfters wiederholbaren Prozess der Instandsetzung der Bearbeitungsfläche 3 in einen Zustand, in dem sie Glasstücke effektiv bearbeiten kann.
Üblicherweise werden die Glasbearbeitungsschneiden 1 während der Bearbeitung in Drehbewegung R um ihre Achsenlinie gebracht. Ebenso können die Schneiden aber auch nur gerade oder in Bögen in eine Richtung oder über Kreuz Bewegungen V ausführen. Die Art der Bewegung darf also nicht als einschränkender Faktor gesehen werden. Außerdem kann der Winkel der Schneide 1 während der Bearbeitung in Relation zur Oberfläche des zu bearbeitenden Glasstücks geändert werden, wie in Figur 3 durch den Neigungswinkel K gekennzeichnet. Durch die Drehbewegung R und/oder die gerade oder bogenförmige Bewegung V und die mögliche Neigung K der Bewegung entfernen die Bearbeitungsflächen 3 des (der) Bearbeitungskörper(s) 2, oder genauer gesagt die Diamantpartikel 8 der bearbeitenden Fläche 3, Material vom Glasstück. Der Rahmen 5 hat auch andere, in den Figuren nicht abgebildete Teile, so z. B. für die Befestigung an einer Glasbearbeitungsmaschine 20 oder für die Einleitung von Schneideflüssigkeit aus einem Kanal zur Bearbeitungsstelle.
Die Bearbeitungsfläche 3 des Bearbeitungsmaterialkörpers 2 der Glasbearbeitungsschneide 1 kann unter Verwendung vorliegender Erfindung instandgesetzt/effizient gemacht werden, indem man z.B. einen Schärfkörper 4 aus poröser Keramik wie z.B. Glas verwendet, auf dem man eine der beliebigen Glasbearbeitungsschneiden 1 unter Druck hin- und herbewegt. Der Schärfkörper 4 kann daher aus gleichartigem Material wie das im Bearbeitungsprozess verwendete Glasstück sein, darf aber nicht, wie bei Glas üblich, aus vollkommen gleichmäßig amorphem Material bestehen, sondern muss genügend gleichmäßig verteilte Mikrobruchstellen aufweisen, die eine geringere Festigkeit als das Material selbst besitzen. Diese Mikrobruchstellen führen dazu, dass sich vom Schärfkörper durch den Druck F der bearbeitenden Fläche und die Bewegungen R, V, K reichlich winzige Keramik- oder Glassplitter lösen - das gelöste Material erinnert an Pulver. Es wird angenommen, dass die sich lösenden Splitter, die offensichtlich eine Größe von mindestens 0,8 µm und höchstens 800 µm besitzen, von der Bearbeitungsfläche 2 des Bearbeitungsmaterialkörpers 3 Matrizenoder Bindematerial 9 aus den Zwischenräumen der Diamantpartikel 8 lösen, wodurch die Diamantpartikel 8 wieder weiter aus der umgebenden Bearbeitungsfläche herausragen und somit die Bearbeitungseffizienz der Bearbeitungsfläche 3 wiederhergestellt ist. Die Größe der sich lösenden Splitter entspricht der Distanz zwischen den Bruchstellen. In anderen Worten hat die Distanz zwischen den Bruchstellen mindestens 0,8 µm und höchstens 800 µ m zu betragen. Der Querschnitt P der Splitter sollte möglichst noch geringer sein, also im Mikrometerbereich liegen. In der Praxis und zur Erleichterung der Herstellung der Schärfkörper kann die Größe der Keramik- oder Glassplitter und somit die Distanz zwischen den Bruchstellen vielleicht auf 2 µm - 300 µm begrenzt werden. Der Schärfkörper 4 muss also sichtlich keinen großen Raumanteil an Poren besitzen; aber die Poren müssen ausreichend eng beieinander liegen, um im ganzen Schärfkörper 4 das Entstehen von Bruchstellen mit oben beschriebenen Distanzen in einer homogenen Verteilung zu gewährleisten.
Unter dem zweiten besonderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung muss das keramische Material oder Glasmaterial des Schärfkörpers 4 eine wesentlich größere Härte aufweisen als das Bindematerial, das die dreidimensionale Matrize des Bearbeitungsmaterialkörpers 2 der Glasbearbeitungsschneide 1 bildet, und gleichzeitig eine wesentlich kleinere Härte aufweisen als keramisches Aluminiumoxid Al2O3 und Siliciumcarbid SiC. In diesem Fall können die in dem vorgehend beschriebenem Prozeß sich von dem Schärfkörper lösenden Keramiksplitter oder Glassplitter das oben beschriebene Bindematerial 9 lösen, ohne auf die Größe oder Form der aus dem Bindematerial 9 hervorstehenden Diamantpartikel 8 Einfluß zu haben. Obwohl Aluminiumoxid und Karborundum ( = Siliciumcarbid) mit Mohs-Härten zwischen 7,8 und 9 weicher sind als Diamant (Mohs-Härte 10), können sie offensichtlich Diamantenpartikel 8 brechen oder aus der Bearbeitungsfläche 3 des Bearbeitungsmaterialkörpers 2 lösen, wodurch die Arbeitseffizienz der Bearbeitungsfläche 3 nicht wiederhergestellt werden könnte. Ein nach der vorliegenden Erfindung hergestellter Schärfkörper 4 verbessert diesen Aspekt. Die Härte des keramischen Materials oder Glasmaterials des Schärfkörpers 4 liegt vorzugsweise zwischen mindestens Mohs 5 und höchstens Mohs 7.
Die Größe der Poren 10 des Schärfkörpers 4 liegt im Normalfall zwischen 0,8 µm und 800 µm, vorzugsweise zwischen 2 µm und 300 µm, wodurch ungefähr die oben beschriebene entsprechende Größe der sich lösenden Keramik- oder Glassplitter und die Distanzen und der Querschnitt P der Bruchstellen erreicht werden. Der Raumanteil der Poren im Schärfkörper 4 beträgt mindestens 10 % oder vorzugsweise mindestens 20 %. In typischen Schärfkörpern kann der Raumanteil der Poren zwischen 30 % und 60 % liegen, wenn man gemäß vorliegender Erfindung die Art Glasfilter verwendet, die für das Filtern von Flüssigkeiten und/oder Gasen und/oder für das Untermischen von Gasen in Flüssigkeiten bei z. B. chemischen Laborarbeiten verwendet werden. Der beschriebene Schärfkörper 4 wird kostensparend durch Sinterung von Glasgranulat 7, das durch Zerkleinern von größeren Glasstücken entsteht, hergestellt. In diesem Fall ist das die Wände der Poren 10 im Schärfkörper 4 formende Glasgranulat 7 scharfkantig, und die durch die Sinterung entstehenden Berührungspunkte haben einen relativ kleinen Querschnitt P, wodurch oben beschriebene Mikrobruchstellen 11 entstehen. Ebenso sind die sich beim Schärfprozess lösenden Keramikoder Glassplitter sichtlich scharfkantig, wodurch sie bei der Erreichung/Wiederherstellung der Arbeitseffektivität besser das die dreidimensionale Matrize formende Bindematerial 9 aus der Bearbeitungsfläche 3 entfernen können. Wenn der Schärfkörper 4 aus runden Glaskörnern hergestellt würde, wäre das Ergebnis vermutlich schlechter.
Der Schärfkörper 4 besteht vorzugsweise aus keramischem Material oder Glasmaterial, das als Hauptbestandteil Siliciumoxid SiO2 enthält. Das Glasmaterial kann zusätzlich als Mischkomponente Boroxid B2O3 und/oder Phosphoroxid P2O5 und/oder Natriumoxid Na2O und/oder Kaliumoxid K2O und/oder Aluminiumoxid Al2O3 enthalten, deren Gesamtgewichtsanteil allerdings höchstens 50 % und im Normalfall höchstens 30 % erreichen darf. Das Glasmaterial des Schärfkörpers 4 ist zumindest zum Großteil amorph, ebenso wie normales Glas.
Die vorliegende Erfindung wurde getestet, indem ein käuflich erwerbbarer, für chemische Laboratorien entwickelter Glasfilter, wie der VitraPOR® , eine registrierter Artikel der Firma ROBU GLASFILTER-GERÄTE GMBH, genauer die Filterarten P 500 - P 1.6, als Schärfkörper für die Instandsetzung der Bearbeitungsmaterialkörper 2 mit Diamantpartikeln 8 in Glasbearbeitungsschneiden von oben beschriebener Art verwendet wurde.
Der oben erwähnte, für die Instandsetzung der Bearbeitungsmaterialkörper 2 von Glasbearbeitungsschneiden 1 zu verwendende Schärfkörper 4 wird gemäss vorliegender Erfindung in der gleichen Position und an die selbe Stelle in die Glasbearbeitungsmaschine 20 eingesetzt wie normalerweise ein zu bearbeitendes Glasstück. In anderen Worten: es wird in der Glashalterung 21 befestigt. Danach wird der Instandsetzungsprozeß der Glasbearbeitungsschneide 1 in Gang gesetzt, wobei die Bearbeitungsmaschine 20 mit ihren normalen Einstellungen betrieben wird, mit dem Druck F der Glasbearbeitungsschneide 1, der Umdrehungsgeschwindigkeit R, den Bewegungsrichtungen V in Relation zur Oberfläche des Glasstücks oder in diesem Fall des Schärfkörpers 4, und der möglichen Neigung K. Diese Werte können selbstverständlich für den Instandsetzungsprozeß verändert werden; aber vorzugsweise wird die Bearbeitungsfläche 3 der Glasbearbeitungsschneide 1 auf dem Schärfkörper 4 mit den erwähnten Bewegungsgeschwindigkeiten V, K, R - bevorzugt zwischen 0,2 und 5 Mal die Geschwindigkeit der eigentlichen Glasbearbeitung -, und mit dem Druck F, der bevorzugt zwischen 0,1 und 10 Mal die Druckkraft auf das zu bearbeitende Glasstück bei normalem Betrieb darstellt, bewegt. Weiter wird die Bearbeitungsfläche 3 der Glasbearbeitungsschneide 1 für eine so lange Instandsetzungszeit auf dem Schärfkörper 4 hin- und herbewegt, bis aus dem Schärfkörper Material bis zu einer Tiefe H, die mindestens 0,2 mm beträgt, entfernt ist. Je nach Typ entfernt die Bearbeitungsfläche 3 der Glasbearbeitungsschneide normal mindestens 0,5 mm oder mindestens 1 mm, meist aber höchstens 1,5 - 2 mm. Dieser Prozeß dauert üblicherweise mindestens 5 Sekunden und höchstens 1 Minute, meist aber 10 - 30 Sekunden, wonach die Glasbearbeitungsschneide wieder in gutem Arbeitszustand ist.

Claims (11)

  1. Erreichen/Wiederherstellen der Gebrauchsfähigkeit der Arbeitsoberflächen (3) von Glasbearbeitungsschneiden (1), die wenigstens aus einem festen Bearbeitungsmaterialkörper (2) und einer dreidimensionalen Matrize aus Diamantpartikeln (8) in Bindematerial (9) bestehen, wobei die Arbeitsoberfläche (3) der jeweiligen Glasbearbeitungsschneide (1) auf der Oberfläche eines Schärfkörpers (4) bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Schärfkörper (4) für die Erreichung/Wiederherstellung der Gebrauchsfähigkeit poröse Keramik oder poröses Glas verwendet wird und dass die die Poren (10) des Schärfkörpers (4) umgebenden Keramik- oder Glaswände Mikrobruchstellen (11) aufweisen.
  2. Anwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das poröse Keramik- oder Glasmaterial des Schärfkörpers (4) eine wesentlich höhere Härte als das die dreidimensionale Matrize bildende Bindematerial (9) der Glasbearbeitungsschneide (1) und eine wesentlich niederere Härte aufweist als kristallines Aluminiumoxid (Al2O3) und Siliciumcarbid (SiC).
  3. Anwendung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das poröse Keramik- oder Glasmaterial des Schärfkörpers (4) wenigstens Mohs-Härte 5 und höchstens Mohs-Härte 7 aufweist.
  4. Anwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Distanz der Mikrobruchstellen (11) im porösen Keramik- oder Glasmaterial des Schärfkörpers (4) mindestens 0,8 µm und höchstens 800 µm beträgt und dass die Distanz der Mikrobruchstellen zwischen 2 µm und 300 µm liegt.
  5. Anwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Raumanteil der Poren (10) im porösen Keramik- oder Glasmaterial des Schärfkörpers (4) mindestens 10 %, oder mindestens 20 %, oder zwischen 30 % und 60 % liegt.
  6. Anwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schärfkörper (4) sich in der Bearbeitungsmaschine an gleicher Stelle und in gleicher Position befindet wie ein normales zu bearbeitendes Glasstück, und dass die Erreichung/Wiederherstellung der Gebrauchsfähigkeit der Glasbearbeitungsschneide (1) durch Verwendung der Bearbeitungsmaschine mit ihren normalen Arbeitseinstellungen geschieht.
  7. Anwendung nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsoberfläche (3) der Glasbearbeitungsschneide (3) auf dem Schärfkörper (4) mit Bewegungsgeschwindigkeiten (V, K, R) bewegt wird, die zwischen dem 0,2-fachen und 5-fachen der jeweiligen Bewegungsgeschwindigkeit bei der eigentlichen Glasbearbeitung liegen, und mit einem Druck (F), der zwischen dem 0,1-fachen und 10-fachen der Druckkraft der Glasbearbeitungsschneide auf dem zu bearbeitenden Glasstück bei der eigentlichen Glasbearbeitung liegt.
  8. Anwendung nach Anspruch 1, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsfläche (3) der Glasbearbeitungsschneide (1) für eine so lange Instandsetzungszeit auf dem Schärfkörper (4) hin- und herbewegt wird, dass aus dem erwähnten Schärfkörper Material einer Tiefe (H) entfernt wird, wobei die erwähnte Tiefe mindestens 0,2 mm oder mindestens 0,5 mm oder mindestens 1 mm beträgt und dass die Instandsetzungszeit mindestens 5 Sekunden und höchstens 1 Minute dauert.
  9. Anwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schärfkörper (4) aus porösem Keramik- oder Glasmaterial besteht, das als Hauptbestandteil Siliciumoxid (SiO2) und als Mischkomponente mindestens einen der folgenden Bestandteile enthält: Boroxid (B2O3), Phosphoroxid (P2O5), Natriumoxid (Na2O), Kaliumoxid (K2O) und Aluminiumoxid (Al2O3), und dass das Glasmaterial des Schärfkörpers (4) zumindest zum Großteil amorph ist.
  10. Anwendung nach Anspruch 1 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schärfkörper (4) aus in Sinterung zusammengeschmolzenem zerkleinertem Glasgranulat besteht.
  11. Anwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schärfkörper (4) aus porösem Glasmaterial ein Glasfilter der Art ist, die für das Filtern von Flüssigkeiten und/oder Gasen und/oder das Untermischen von Gasen unter Flüssigkeiten hergestellt wird.
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