JPH07108511B2 - 多層といし車の製法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野： 本発明はと粒および結合剤の混合物ならびに場合により
充てん材および場合により強化材を層状に、振動緩衝材
料からなる少なくとも１つの層を中間に挾みながら型へ
装入し、成形体に圧縮し、得られた成形体を硬化させる
多層といし車とくに自由研削用の多層切断−および荒仕
上といし車の製法に関する。

研削および切断とくに自由研削の場合、著しい騒音の原
因となる振動が発生し、この振動は被加工材にも駆動装
置およびといし車自体にも現れる。定置機械においてこ
の振動を少なくとも一部緩衝し、または機械自体を密閉
し、それによつて作業員に対する騒音を減少することが
できるけれど、一般にフレツクスといし車と称される切
断または荒仕上といし車を使用する手段研削装置による
作業の場合この可能性は一般には存在しない。環境意識
の進歩とともに作業の際騒音発生が少ないといし車の要
求がきわめて大きい。その構造に基き振動発生の傾向が
小さい研削体は消音研削体と称され、それ自体は西独公
開特許公報第26 10 580号、第26 32 652号およびオ
ーストリア特許第4615/82号公報によつて公知である。
これらすべての提案は本来の研削層の間にポリマーまた
は振動緩衝シートたとえばニトリルゴムからなる緩衝層
が配置されていることで共通する。

しかしこの公知といし車の製法は非常に複雑である。た
とえば西独公開特許公報第26 32 652号には少なくと
も２つの完成したいわゆるといし板を一定の直径−厚さ
の比をもつて少なくとも0.2mm、最大といし板の厚さを
有するポリマー層によつて互いに結合することが記載さ
れる。接着剤でもよいポリマーは溶液、ペーストの形ま
たは液体もしくは融解状態で２つのといし板の間へ導入
され、次に乾燥し、硬化または固化させ、２つのといし
板は互いに固く結合される。ポリマーとしてはこの場合
熱可塑性樹脂が使用されるけれど、熱処理によつて硬化
するプラスチツクが有利に使用される。

この方法によればまず付加的に互いに結合される完成と
いし板を製造しなければならないので、この方法は非常
に費用を要する。

西独公開特許公報第26 10 580号も研削材料の層を形
成する多数の薄いといし車に結合剤を塗布し、互いに重
ねて圧縮することから出発する。緩衝層の大きい厚さを
達成するため、熱可塑性シートのデイスクおよび研削材
料のデイスクを交互に上下に積層し、高温で互いに圧縮
し、熱可塑性材料を研削材料のデイスクと結合すること
もできる。

すでに完成したといし板から出発する２つの前記文献と
異なりオーストリア特許第4615/82号公報によればプレ
ス内でと粒混合物へたとえばニトリルゴムからなる振動
緩衝シートを配置し、と粒混合物と圧縮する。このよう
に製造したといし成形体を圧板の間に固定し、炉内で硬
化させる。型に合わせて打抜いたニトリルゴムからなる
それぞれ１つのシートまたはこのシートをまず織物へ積
層し、次にこれといつしよにプレス装入し、プレス後と
いし成形体を圧板の間に固定して炉内で硬化させなけれ
ばならないので、この方法は著しく時間および労力を必
要とする。

さらに圧縮した成形体が圧縮後、挿入した振動緩衝シー
トの弾性のためつねに少しく弾性復原するのが欠点であ
る。それによつて接すると粒層との結合が悪化するの
で、と粒層の個々の範囲が装入したシート層に接触せ
ず、したがつてここに結合がなくなる危険が存在する。

発明が解決しようとする問題点： それゆえ本発明の目的はと粒と消音材料の間の層全体に
わたる満足な付着を保証し、さらにこの消音層を迅速か
つ簡単に装入しうる方法を開発することである。

問題点を解決するための手段： この目的はと粒、結合剤および場合により充てん材の混
合物ならびに場合により強化材を層状に、振動緩衝材料
からなる少なくとも１つの層を中間に挾んで型へ装入
し、成形体に圧縮し、得られた成形体を硬化させる多層
といし車とくに自由研削用の切断および荒仕上といし車
の製法において、振動緩衝材料の層を微粒子の流動性粉
末の形、またはカ粒の形、または微粒子の流動性粉末お
よびカ粒の形で型へ装入することによつて解決される。

作 用： 振動緩衝材料を粉末の形、またはカ粒の形、または微粒
子の流動性粉末およびカ粒の形で装入し、かつこれが微
粒子であることにより、装入した層は先行する層の表面
構造に自動的に適合し、プレス後に個々の層の間に自由
間隙が発生しない。さらに粉末またはカ粒によりといし
車のプレス後、不所望な弾性復原が生じないことが保証
される。というのはと粒層から突出すると粒範囲または
強化材は初めから振動緩衝材料の層へ埋めこまれ、した
がつて弾性復原の原因となるコンパクトな層に対して圧
縮されないからである。

成形体は弾性復原しないので、中間貯蔵および炉内の硬
化を圧力下に行う必要がない。技術水準に比する利点は
長い間といし車の製造に使用しているような常用のプレ
スへ粉末またはカ粒材料を非常に迅速に装入しうるのみ
ならず、プレス過程後の付加的作業を必要としないこと
にある。

本発明の有利な実施態様によれば粉末またはカ粒として
110℃より高い熱負荷に耐える少なくとも１つのエラス
トマーが使用される。

種々の天然および合成ゴム系のほかにブチルゴム、たと
えばペルブナンＮの形のニトリルゴム、ネオプレン、フ
ルオルエラストマー、ポリアクリレート、ポリウレタ
ン、シリコーンゴム、ポリスルフイトゴムおよびハイパ
ロン（Hypalon）が挙げられる。これらすべてのエラス
トマーは所望の熱負荷に耐え、それにも拘わらず騒音レ
ベルを低下するために必要な弾性を有するように、多少
によらず変性しなければならない。

種々の緩衝層材料の試験により特定条件下すなわち負荷
5kg、直径15mm、高さ20mmの寸法の円筒形モデルブロツ
クの据込は後の研削過程における騒音レベルの低下に関
する非常に良好な情報を与えることが明らかになつた。
弾性の上昇とともに消音効果が増大する。しかし同時に
緩衝層混合物の加工性および消音といし車の強度が低下
する。第１表から明らかなように、騒音レベルに関して
もつとも好ましい結果は4.2〜18.4％の据込の際達成さ
れる。24％を超える据込の場合緩衝層混合物は加工性が
低く、完成した消音といし車の強度低下はこれをもはや
使用し得ないほど大きかつた。

もう１つの有利な可能性は粉末またはカ粒として１つま
たは多数の合成樹脂および１つまたは多数のエラストマ
ーからなる混合物を使用することである。ゴムとともに
合成樹脂を使用することにより消音層ともちろんそれ自
体合成樹脂結合されていると粒との良好な結合が得られ
る。合成樹脂の選択はこの場合第１に耐熱性により、第
２にゴムおよびといし車の構成の際と粒の結合剤として
使用する合成樹脂との融和性による。合成樹脂結合する
研削体に常用のフエノール−ホルムアルデヒド樹脂を使
用する場合、緩衝層のための合成樹脂として同様フエノ
ール−ホルムアルデヒド樹脂を使用することができる。
他の熱硬化性樹脂たとえばメラミン樹脂およびポリエス
テル樹脂の使用も可能である。

高い強度およびフエノール樹脂およびゴムに対する良好
な結合力のためエポキシ樹脂はとくに好適である。

本発明のとくに有利な実施態様によればエポキシ樹脂は
ニトリルゴムと10:90〜70:30の量比で混合される。

エポキシ樹脂含量増大とともに消音性が低下し、消音と
いし車の強度が上昇する。消音および研削能力に最適の
範囲はニトリルゴムに対するエポキシ樹脂15〜25％の添
加である。

消音といし車製造の際の特殊な困難は消音材料の処理で
ある。良好に使用しうるすべての材料は多少によらず高
い接着性を有するので、流動性でない。接着性とは個々
の粒子が大きい凝塊にに凝集することを表わし、すなわ
ち材料は不均一なコンシステンシーを有し、団塊が形成
され、これがプレスの際分布を不均一にする。したがつ
て得られるといし車も同様不均質である。さらに材料が
プレスのラムに付着する。

それゆえ本発明の形成により混合物を充てん材を添加し
ながら均質化することはとくに重要である。

このようにして得た均質混合物は接着性がなく、したが
つて型へ容易に装入することができる。しかしとくに微
粉末の混合物はダスト発生の危険がある。それゆえ本発
明の有利な形成によれば混合物は造粒機で充てん材を添
加しながら50〜2000μｍのカ粒に造粒する。

造粒は充てん材の添加によつて簡単になり、同時に接着
性は流動性カ粒が生ずるように低下する。カ粒サイズは
一面では流動性のため重要であり、他面といし車に必要
なと粒の粒度に依存する要求である。そこでつねにとい
し車に使用すると粒より微細なカ粒を使用し、できるだ
けち密な積層、したがつてと粒と緩衝層の間の良好な結
合を達成するように努力される。

本発明の有利な形成によれば混合物にMgO、ZnO、タルカ
ムまたは大理石粉末のような無機充てん材が５％まで添
加される。これらすべての充てん材はといし車硬化の際
の反応を妨げることなく接着性を大きく低下する。

本発明のもう１つの有利な形成によれば粉末またはカ粒
としてコルク粉末と合成樹脂の混合物が使用される。コ
ルク粉末はこの場合有利に50〜1000μｍの粒度を有し、
合成樹脂としては有利にエポキシ樹脂が使用される。

実施例： 次に本発明を例により説明する。

例1: 普通の量産による緩衝層なしのといし車： といし車寸法： 直径 178mm 厚さ 8mm 孔径 22m と粒として人造コランダムを使用する。粒度表示はFepa
スタンダードに相当する。

粒度24 25.9重量％ 〃 30 〃 〃 〃 36 〃 〃 からなる混合粒子を使用する。結合剤として フエノール−ホルムアルデヒド−レゾール （Bakelite Resol 433の名称で市場で得られる）３ 重
量％ フエノール−ホルムアルデヒド−ノボラツク （Bakelite Novolak 227の名称で市場で得られる）11.3
重量％ 黄鉄鉱 ４ 重量％ クライオライト ４ 重量％ レゾール433 300gをコランダム混合物7780gに添加し、
５分間遊星撹拌機で混合した。湿潤した粒子に次に黄鉄
鉱400gおよびクライオライト400gならびにノボラツク22
7 1120gを混合した。発生した凝塊および団塊をふるい
分けした。このように得た均質な流動性といし車混合物
300gを均一にプレス型へ分配し、付加的に２つの外側お
よび１つの内部強化織物を装入した。混合物を外径178m
m、孔径22mm、厚さ8mmのデイスクにプレスした。得られ
た成形体を多数の他の同様にプレスした成形体とともに
堆積し、フエノール樹脂に常用の温度曲線により硬化さ
せた。すなわち90℃まで４時間で加熱し、120℃まで３
時間で加熱し、120℃で２時間保持し、次に室温へ冷却
した。

例2: 同じ構成すなわち外側範囲および内部範囲の強化織物の
配置ならびに同じ製造経過でと粒として粒度30の人造コ
ランダムを使用し、これをセラミツクで被覆した。すな
わち粒子の表面を付着改善のため結合剤により部分的に
ケイ酸塩で被覆した。

人造コランダム粒度30 75.8重量％ フエノール−ホルムアルデヒド−レゾール （Bakelite Resol 433の名称で市場で得られる）３ 重
量％ フエノール−ホルムアルデヒド−ノボラツク （Bakelite Novolak 227の名称で市場で得られる）13.5
重量％ クライオライト ５ 重量％ 石灰 0.7重量％ 例3: 本発明による消音といし車： といし車の処方およびその製造は例１に相当する。とい
し車は３つの研削層、２つの緩衝層および３つの織物強
化層からなる。

といし車混合物270gを３層に分配し、各層ごとに90gを
装入した。緩衝層として緩衝材料40gを使用し、２層へ
それぞれ20gを分配した。層を交互に型へ充てんし、そ
の際最下層としてといし車混合物を充てんし、緩衝層の
上にそれぞれ１つの強化織物を装入した。目標寸法にプ
レスした成形体を例１のように硬化し、緩衝層の厚さは
硬化後平均1.3mmであつた。緩衝層を製造するため、市
場でHycarの名称で入手しうるニトリルゴム79重量％を
市場でAralditの名称で入手しうるエポキシ樹脂20重量
％および酸化マグネシウム（MgO）１重量％と混合し
た。そのためHycar樹脂790g、Araldit200gおよびMgO10g
を５分間遊星撹拌機で撹拌し、その際MgOの添加は混合
物の加工性の改善すなわち焼付および凝塊形成の防止に
作用した。得られた粉末は平均100μｍの直径を有し
た。

例4: 消音といし車の構造、処方および製造は緩衝層を除いて
例３に相当する。緩衝層は平均直径250μｍのコルク粉
末41.7重量％、市場でSZ449（ベークライト）として入
手しうる潤滑剤16.6重量％および市場でSB330（ベーク
ライト）の名称で得られるエポキシ樹脂41.7重量％から
なつた。コルク粉末417gを５分間湿潤剤SZ449 166gと
混合した。湿つたコルク粉末を次にエポキシ樹脂粉末SB
330 417gと混合し、さらに５分間撹拌する。

例5: といし層の処方は例２に相当する。緩衝層の処方は例３
に相当する。２つの緩衝層を使用した。

例6: といし層の処方および強化織物の層は例２に相当するけ
れど、中間の強化織物装入前に付加的に緩衝層を挿入
し、その厚さは2.5mmであつた。

例7: といし車混合物の処方は例２に相当し、緩衝層の処方は
例３に相当する。しかし例３と異なり外側緩衝層は強化
織物の直後に配置したので、といし車混合物を含む。

例8: 例６に相当するけれど、緩衝層材料としてエポキシ樹脂
10重量％およびニトリルゴム90重量％を使用した。

例9: 例６に相当するけれど、緩衝層材料としてエポキシ樹脂
30重量％およびニトリルゴム70重量％の混合物を使用し
た。

前記９つの例により製造したデイスクをオーストリア特
許第4615/82号公報（表２の例10）による市販デイスク
とともに研削試験した。ボツシユ社060 1331形直角グ
ラインダで研削して騒音レベルを閉鎖した研削室の前、
被加工材から2mの距離で測定した。直角グラインダの固
有騒音は67dBAであつた。測定装置としてRhode und Sch
warz社の装置ELDO 4、測定範囲16Hz〜16KHzをＡフイル
タ使用のもとに使用した。直径191mm、肉厚17mmのSt35
の管を研削した。研削時間は10分であつた。

騒音レベル（dBA）のほかにＱフアクタ： および研削能力： を測定した。次の値が得られた。

次に本発明を図面により説明する。

第１および２図に示すようにといし車１は多数の層から
なり、この層は構造の際プレスの中空型へ順次に装入さ
れる。この場合まず環状フランジ３へ図示のように強化
織物５を装入し、その上に結合剤７で被覆したと粒６か
らなる研削材層をスライダにより被覆する。この層の上
へ粉末の形で振動緩衝材料を被覆し、これは最終的にプ
レスしたデイスクの硬化後緩衝層８を形成する。振動緩
衝材料の粉末へもう１つの強化織物５をのせ、次に結合
剤７で被覆したと粒６からなる第２層を被覆し、その上
に最終層として強化織物５を配置する。このように得た
層構造を目標寸法にプレスし、前記のように硬化処理す
る。

第３および４図から２つの緩衝層８および３つの強化織
物５を有するといし車の構造が明らかであり、この場合
強化織物はフレツクスデイスク１′の外側および中間に
配置される。

第５および６図は緩衝層８がプレスおよび硬化後もさら
に個々の粒子すなわち合成樹脂４′で被覆したコルク粒
子４からなることで第１および２図と異なる。このデイ
スク１″のその他の構造は第１または２図と同一であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は１つの緩衝層を有するといし車の縦断面図、第
２図はその一部の拡大図、第３図は２つの緩衝層を有す
るといし車の縦断面図、第４図はその一部の拡大図、第
５図は１つの緩衝層を有するといし車の縦断面図、第６
図はその一部の拡大図である。 ３……フランジ、４……コルク粒子、５……強化織物、
６……と粒、７……結合剤、８……緩衝層

フロントページの続き (72)発明者 ヘニング・ブランデイン ドイツ連邦共和国バート・ホネフ・フリー ドリツヒシュトラーセ １ (72)発明者 クラウス・ハー・トールマイアー ドイツ連邦共和国オーデンタール１・アツ カーシュトラーセ 37

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】と粒、結合剤の混合物および強化材を層状
   に、振動緩衝材料からなる少なくとも１つの層を中間に
   挟んで型へ装入し、成形体に圧縮し、得られた成形体を
   硬化させる多層といし車の製法において、振動緩衝材料
   の層を微粒子の流動性粉末の形、またはカ粒の形、また
   は微粒子の流動性粉末およびカ粒の形で型へ装入するこ
   とを特徴とする、多層といし車の製法。
2. 【請求項２】粉末またはカ粒として110℃より高い熱負
   荷に耐える少なくとも１つのエラストマーを装入する特
   許請求の範囲第１項記載の製法。
3. 【請求項３】粉末またはカ粒としてコルク粉末および合
   成樹脂の混合物を装入する特許請求の範囲第１項記載の
   製法。
4. 【請求項４】粉末又はカ粒として１つまたは多数の合成
   樹脂と１つまたは多数のエラストマーの混合物を装入す
   る特許請求の範囲第１項記載の製法。
5. 【請求項５】合成樹脂がエポキシ樹脂およびエラストマ
   ーがニトリルゴムであり、該エポキシ樹脂をニトリルゴ
   ムと10:90〜70:30の量比で混合する特許請求の範囲第４
   項記載の製法。
6. 【請求項６】混合物を充てん材を添加しながら均質化す
   る特許請求の範囲第４項または第５項記載の製法。
7. 【請求項７】混合物を造粒機で充てん材を添加しながら
   50〜2000μｍのカ粒にする特許請求の範囲第４項または
   第５項記載の製法。
8. 【請求項８】混合物に５％までの無機充てん材を添加す
   る特許請求の範囲第４項から第７項までのいずれか１項
   に記載の製法。