DE1502649B2 - Vorrichtung zum herstellen von kunstharzgebundenen schleifscheiben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von kunstharzgebundenen Schleifscheiben mit einer um eine vertikale Achse rotierenden Gießform, die in der Mitte einer oberen Platte eine zentrale Füllöffnung und in der Mitte einer Bodenplatte einen nach oben abstehenden Bolzen besitzt sowie mit einem Einfüllrohr für Schleifkorn und flüssiges Bindemittel zur Beschickung der Gießform versehen ist.

Die Herstellung kunstharzgebundener Schleifscheiben erfordert eine große Geschicklichkeit, insbesondere bezüglich des eigentlichen Mischens der körnigen Schleifmittels mit den Kunstharzkomponenten. Hierbei ist es erforderlich, das körnige Schleifmittel mit den Kunstharzkomponenten in ziemlich kurzer Zeit zu mischen, und das nicht nur wegen des sehr wichtigen Schrittes der guten Benetzung der Schleifkörner mit dem Kunstharz, sondern auch wegen der besseren Kontrolle der sich daran anschließenden Verfahrensschritte. Diese Kontrolle und Überwachung der einzelnen Verfahrensschritte ist deswegen von Bedeutung, weil es hierdurch leichter ist, die jeweils gewünschte Struktur der herzustellenden Schleifscheibe zu erhalten. Bisher reichte das manuelle Mischen der Kunstharzkomponenten und des Schleifmittels zur Herstellung relativ kleiner Schleifscheiben aus, während jedoch bei der Verarbeitung großer Volumina nicht immer die Gleichförmigkeit und die geforderte Qualität solcher Schleifscheiben erzielt werden konnten. Auch machte die für das manuelle Mischen benötigte Zeit es äußerst schwierig, große Mengen solcher Mischungen in kurzer Zeit, d. h. beispielsweise 100 kg Material in weniger als 120 Sekunden für eine im Durchmesser 610 und 203 mm dicke Schleifscheibe zu verarbeiten. Es läßt sich also das innige Mischen von Kunstharzkomponenten und Schleifkörnern nur schwer erreichen. Darüber hinaus ist auch während der verschiedenen Verfahrensschritte eine Steuerung in sehr kurzer Zeit nur schwierig durchzuführen. Diese Probleme zeigen, daß es nicht einfach ist, eine am Umfang gleichmäßig verteilte Anordnung der Schleifkörper zu erhalten.

Zur Lösung dieses Problems wird bei einer bekannten Vorrichtung der eingangs genannten Art (schweizerische Patentschrift 364 190) ein Dreistufenverfahren angewendet, bei dem die Gießform mit zwei Lagen einer Kunstharzmischung beschickt wird und die Schleifkörner zwischen den beiden Lagen der Kunstharzmischung angeordnet werden.

Hierbei wird ein Vormischen der Schleifkörner und der Kunstharzkomponenten durchgeführt. Dieses Verfahren ist in der Praxis jedoch schwierig, da die Viskosität des Kunstharzes sorgfältig kontrolliert werden muß, damit sich unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft eine geeignete Bewegung der Schleifkörner ergibt. Dieses Verfahren ist außerdem deswegen schwierig, weil die Polymerisation bei Raumtemperatur stattfindet, und somit die Viskosität des Kunstharzes verändert, so daß das Mischen der Schleifkörner mit den Kunstharzkomponenten sehr schnell durchgeführt und das entstandene Mischprodukt schnell weiterverarbeitet werden muß.

Gemäß einer weiteren bekannten Vorrichtung zur Herstellung von Schleifscheiben (USA.-Patentschrift 2 862 806) ist zwar die Bedeutung der richtigen Verteilung der Schleifkörner erkannt worden, jedoch ist die vorgeschlagene Lösung dieses Problems, die Schleifkörner unter Einwirkung der Zentrifugalkraft gleichmäßig am Umfang zu verteilen, in der Praxis ebenfalls nicht zufriedenstellend. Auf Grund des weiterhin angegebenen Vorschlags, die Schleifkörner vor dem Einführen der Kunstharzkomponenten in die Gießform zu bringen, wird aber auch deutlich, daß die Bedeutung des sauberen Mischens der Körner und des Bindemittels, um ein Anfeuchten der Schleifkörner zu erreichen, nicht erkannt worden ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß die Schleifkörner wirksam, gründlich und innig mit den Kunstharzkomponenten in kurzei Zeit nahe und in der Schleifscheibengießform vermischt werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäl: vorgesehen, daß das Einfüllrohr in bekannter Weist in die Gießform hineinragt und daß der Bolzen radia nach außen sich erstreckende Finger besitzt sowü am unteren Ende des Einfüllrohres angeordnet ist um das körnige Schleifmittel und die Kunstharzkom ponenten beim Eintritt in die Gießform zu mischen

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist de Bolzen mit einer Welle verbunden, welche zu eine hohlen Antriebswelle für die Gießform konzentriscl ist.

Hierdurch gelingt es in einfacher Weise, eint gleichmäßige, am Umfang verteilte Anordnung de Schleifkörner zu erhalten und die Schleifkörner so wie die Kunstharzkomponenten schnell vor ihren Eintritt in den die Gießform umgebenden Hohlraun zu mischen.

Die Erfindung wird im folgenden in Form eine bevorzugten Ausführungsbeispiels an Hand de Zeichnung erläutert. Diese zeigt die Vorrichtung ge maß der Erfindung im Längsschnitt.

Die aus der Zeichnung ersichtliche Vorrichtung zur Herstellen kunstharzgebundener Schleifscheiben wei:· einen Mischkopf 1 auf, der am äußeren freien End eines nicht dargestellten horizontalen Trägerrahmen befestigt ist. Unterhalb des Mischkopfes 1 ist ein zylir.

drisches Zentrifugengehäuse 7 angeordnet, das einen Schiebedeckel 8 aufweist. Dieser ist auf Keilführungen 10 am oberen Ende des Gehäuses 7 gleitend geführt. Der Schiebedeckel 8 ist mit einer zentralen Einfüllöffnung 11 versehen, in die ein Einfüllrohr 12 eingeführt ist. Dabei stützt sich das Füllrohr 12 an einem Lager 13 ab, das auf einem Tragkreuz 14 angebracht ist. Das Tragkreuz 14 stützt sich wiederum auf dem Schiebedeckel 8 ab. Ein Trichter 15 liegt mit

tel, gegebenenfalls mit zusätzlichen Füllstoffen versetzt, schnell und kontinuierlich in den Trichter 15 geleitet werden.

Von hier gelangen sämtliche, für die Schleifscheibenherstellung verwendeten Materialien in eine Gießform 100, welche die Schleifscheibenbestandteile aufnimmt. Die Gießform 100 weist eine obere Druckplatte 101, eine untere Bodenplatte 102 sowie einen Ring 103 auf. Diese Teile werden durch gleicheinem Trägerring 16 an der oberen Öffnung des Füll- ι ο mäßig am Umfang der Gießform 100 verteilte rohres 12 an. Das Einfüllrohr 12, der Trichter 15 und Schrauben zusammengehalten. Die obere und untere das Tragkreuz 14 können zusammen manuell eingelegt Platte 101, 102 sind passend dimensioniert; ihre In- und aus der Füllöffnung 11 herausgehoben v/erden. nenflächen können besonders glatt sein. Auf diese Zur Lieferung bestimmter Rohbestandteile für die Oberflächen kann eine beispielsweise aus Silikon beSchleifscheibe wird der Mischkopf 1 in eine Stellung 15 stehende Trennschicht aufgebracht werden, damit die direkt über dem Trichter 15 gebracht. Die Rohbe- Gießform 100 später leicht auseinandergenommen standteile bestehen einerseits aus körnigem Schleif- werden kann und die fertige Schleifscheibe leicht mittel, das in Behältern 20, 21 in der Nähe des freigibt.

Mischkopfes enthalten ist, und andererseits aus Die Deckelplatte 101 weist eine zentrale Führung

Kunstharzkomponenten, die in anderen Behältern 20 109 auf. Die Bodenplatte 102 ist mit einer Ausspaenthalten sind. Von hier werden die Kunstharzkom- rang 106 versehen, welche an die Abmessungen eines ponenten mittels Dosierpumpen über Rohre oder die Gießform 100 zentrierenden Einsatzes 107 ange-Schläuche 36 und 40 zu einem Mischkopfventil 35 paßt ist.

des Mischkopfes 1 gefördert, sowie bei Bedarf über Die Gießform 100 ist auf einem Drehtisch 111

weitere Rohre oder Schläuche 37, 42 wieder zurück- 25 montiert, der vom Gehäuse 7 umgeben ist und durch gefördert. eine Welle 112 angetrieben wird. Die Gießform 100

Das Mischkopfventil 35 besteht aus einem Ventil- wird durch mehrere, beispielsweise vier Klammern block mit zwei zueinander parallelen, drehbaren Ven- 114 auf dem Drehtisch 111 festgehalten. Die Klamtilgliedern 45, 46, die in der dargestellten Lage die mern 114 besitzen Pratzen 115, die den oberen Rand Kunstharzkomponenten wieder zurück in ihre Behälter 30 der Platte 101 umgreifen. Die Klammern 114 werden leiten. An den Ventilgliedern 45, 46 sind jeweils Beta- durch Schrauben 116, die durch eine Bohrung der tigungsglieder 47, 48 angebracht, die Längsschlitze 49 Klammer 114 hindurchreichen und sich in ein Gezur Aufnahme von Gleitdornen 50 aufweisen. Die windeloch in der Oberplatte des Drehtisches 111 er-Gleitdorne 50 liegen zwischen den Schenkeln U-för- strecken, auf diesem festgehalten. Es kann eine Anmiger Hebel 51, 52, die ihrerseits jeweils mit den En- 35 zahl am Umfang verteilter und und in verschiededen von Stangen 53, 54 pneumatischer Kolbenzy- nen Entfernungen zum Mittelpunkt liegender Bohlinderanordnungen 55, 56 fest verbunden sind. Letztere können pneumatisch nach zwei Richtungen bewegt werden, so daß bei zurückgezogenen Stangen
53, 54 die Betätigungsglieder 47, 48 verschwenkt und 40
die Ventilglieder 45, 46 mitgenommen werden.

Bei dieser Verstellung der Ventilglieder 45, 46
werden die einzelnen Kunstharzkomponenten in das
Innere eines Gehäuses 60 für einen Mischrührer 58
verbracht, dessen Rührwelle 63 mit hoher Geschwin- 45 nach oben abstehender Bolzen 133 angeordnet, der digkeit, d. h. mit etwa 3000 bis 6000 Umdrehun- an seinem oberen Ende eine Nabe 134 mit mehreren

radial nach außen sich erstreckenden Fingern 135 aufweist. Die Finger 135 können beispielsweise in der Nabe 134 eingeschraubt sein und besitzen sowohl 50 in Umfangsrichtung als auch in vertikaler Richtung jeweils einen gewissen Abstand voneinander. Die Enden der Finger 135 berühren die Wand des zentralen, in die Gießform 100 hineinragenden Füllrohres 12 nicht, und zwar deswegen, weil die Finger 135 zu-

sowie an einer Trägerplatte 71 sitzt. Der Motor 69 55 sammen mit dem Bolzen 133 und der Gießform 100 weist eine hohe Umdrehungszahl auf und dient zum rotieren, während das zentrale Füllrohr nicht rotiert. Antrieb des Mischrührers 58, und zwar im Gegen- Die Finger 135 stellen demnach eine zusätzliche Uhrzeigersinn, wenn von der Auslaßöffnung 61 her Mischeinrichtung für das körnige Schleifmittel und die geblickt wird. Kunstharzkomponenten dar, wobei diese Bestand-

Die das körnige Schleifmittel aufnehmenden Behäl- 60 teile, wie beschrieben, in den Trichter 15 über die ter 20, 21 sind gleich ausgebildet und weisen jeweils Rohre 84 bzw. über die Auslaßöffnung 61 eingeeinen Stahlmantel 75 auf, der über einen trichterför- bracht werden. Da der Bolzen 133 ein Gewinde aufmigen Boden 76 in einen zylindrischen Ventilblock weist, kann er leicht in den Zentriereinsatz 107 ein-78 mündet. Dieser Ventilblock 78 mündet seinerseits geschraubt und gegebenenfalls leicht wieder herausin ein Rohr 84, das beispielsweise aus Kupfer besteht 65 geschraubt werden. Es wird vorzugsweise ein Ge- und bis in die Nähe der Auslaßöffnung 61 des Ruh- winde verwendet, das sich bei der gewählten Drehrergehäuses 60 reicht. richtung der Zentrifuge festzieht.

Aus beiden Behältern 20, 21 kann das Schleifmit- Die Ventile 45, 46 werden, wie erwähnt, durch die

rangen im Tisch 111 vorgesehen werden, um Gießformen unterschiedlicher Größe leicht festspannen zu können.

Die Oberplatte 101 der Gießform 100 nimmt in ihrer zentralen öffnung 109 eine Füllhülse 126 auf, mittels der die Gießform 100 jeweils in eine offene . oder geschlossene Lage verbracht werden kann.

In der Mitte der Gießformbodenplatte 102 ist ein

gen/min., rotiert. Die Kunstharzkomponenten werden hier vermischt und mittels im Rührer 58 vorgesehener Spiralnuten 59 zu einer Auslaßöffnung 61 des Rührergehäuses 60 nach unten geleitet.

Mischrührer 58 und Rührwelle 63 sind miteinander verschraubt, wobei die Rührwelle 63 über eine flexible Kupplung 67 mit einer Welle 68 des Antriebsmotors 69 verbunden ist, der an einer Platte 70

Kolbenzylindereinheiten 55, 56 betätigt. In der Offenstellung werden die Kunstharzkomponenten miteinander vermischt und vom Rührer 58 durch die Auslaßöffnung 61 des Rührergehäuses 60 gebracht. Ein oder zwei Sekunden später wird das die Behälter 20, 21 öffnende Ventil betätigt, wodurch die Schleifkörner über die Rohre 84 in den Trichter 15 über das Füllrohr 12 gelangen. Es ist wesentlich, daß die Schleifkörner in bestimmter Menge, gleichförmig und in kürzerer Zeit als die Kunstharzkomponenten eingebracht werden. Wenn daher beispielsweise die Einbringzeit für Kunstharz 25 Sek. beträgt, wird das Schleifmittel innerhalb eines Zeitraumes von lediglich 20 Sek. eingebracht. Die Schleifkörper und die Kunstharzkomponenten fließen dann gemeinsam durch das Füllrohr 12 und gelangen längs den Mischfingern 135 in den durch die Gießform 100 gebildeten Hohlraum. Der Drehtisch 111 wird zunächst mit einer Mischgeschwindigkeit gedreht, die für eine Schleifscheibe mit etwa 50 cm Durchmesser ungefähr 500 bis 900 U/min, beträgt, wobei die Schleifkörner von den rotierenden Fingern 135 mit den miteinander reagierenden Kunstharzkomponenten benetzt und vermischt werden, bevor die Mischung den unteren Rand der Füllhülse 126 passiert und in die sich drehende Gießform 100 gelangt.

Die Nabe 134 mit den Mischfingern 135 kann auch unabhängig von der Drehbewegung der Gießform 100 im Sinne der Mischgeschwindigkeit angetrieben werden. Zu diesem Zweck kann die Welle 112 als Hohlwelle ausgebildet sein und eine weitere Welle 5 aufweisen, die mit dem Bolzen 133 gekuppelt ist. Die beiden Wellen 112 und S können in bekannter Weise unabhängig voneinander angetrieben werden. Es kann auch eine höhere Mischgeschwindigkeit vorgesehen werden, insbesondere dann, wenn die Schleifkörner oder das Füllpulver besonders fein sind, da in einem solchen Fall eine wesentlich größere Oberfläche benetzt werden muß. Es hat sich gezeigt, daß bei solch einer erhöhten Rotationsgeschwindigkeit der Mischfinger 135 eine relativ geringere Drehgeschwindigkeit des Drehtisches 111 für eine gleichmäßige Verteilung der benetzten Bestandteile im äußeren Umfang der Schleifscheibe günstig ist. Die Rotation der Gießform 100 mit Mischgeschwindigkeit sorgt also auch für eine gleichförmige Verteilung der benetzten Schleifmittel und Kunstharzkomponenten in der Gießform 100. Wenn die Mischfinger 135 unabhängig angetrieben werden, dann dient die Rotation des Drehtisches 111 einzig und allein dieser gleichmäßigen Verteilung.

ίο Wenn sowohl die Schleifkörner als auch die miteinander reagierenden Kunstharzkomponenten vermischt und verteilt sind, kann der Mischkopf 1 nach oben vom Trichter 15 wegbewegt und verschwenkt werden. Auch der Trichter 15 und das Einfüllrohr 12 können abgehoben werden, während die Gießform 100 und die Mischfinger 135 noch rotieren. Die zentrale Füllhülse 126 kann in die Schließlage verbracht werden. Diese Arbeiten dauern nur wenige Sekunden. Wenn die Gießform 100 geschlossen ist.

wird die volle Zentrifugengeschwindigkeit eingeschaltet. Bei einem Schleifscheibendurchmesser von etwa 50 cm bedeutet dies eine Umdrehungszahl von etwr 1060 U/min.
Mit der beschriebenen Vorrichtung können große Rohstoffmengen zur Herstellung von Schleifscheiber, in relativ kurzer Zeit verarbeitet werden. Da das Mischen von Hand entfällt, werden Arbeitskräfte eingespart und die Verarbeitungszeiten verkürzt. Außer dem können ziemlich große Schleifscheiben, bei spielsweise mit 61 cm Durchmesser und 20 cm Dickt hergestellt werden. Eine derartige Schleifscheibi konnte bisher mit manuellen Methoden wegen de Kürze der Reaktionsdauer der Kunstharzkomponen ten nicht in gleichbleibender Qualität gefertigt wer den. Dies hängt damit zusammen, daß größere Men gen miteinander reagierender Kunstharze eine kür zere zulässige Bearbeitungszeit bedingen als klein Mischmengen gleicher Bestandteile. Bezüglich de kritischen Zeit des Mischens, Verteilern und Zentri fugierens benötigt die beschriebene Vorrichtung nv noch ¹Z₃₀ der Zeit, die bei der manuellen Herstellun erforderlich ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Herstellen von kunstharzgebundenen Schleifscheiben mit einer um eine vertikale Achse rotierenden Gießform, die in der Mitte einer oberen Platte eine zentrale Öffnung und in der Mitte einer Bodenplatte einen nach oben abstehenden Bolzen besitzt sowie mit einem Einfüllrohr für Schleifkorn und flüssiges Bindemittel zur Beschickung der Gießform versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Einfüllrohr (12) in bekannter Weise in die Gießform (100) hineinragt und daß der Bolzen (133, 134) radial nach außen sich erstreckende Finger (135) besitzt sowie am unteren Ende des Einfüllrohres (12) angeordnet ist, um das körnige Schleifmittel und die Kunstharzkomponenten beim Eintritt in die Gießform (100) zu mischen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (133, 134) mit einer Welle (S) verbunden ist, welche zu einer hohen Antriebswelle (112) für die Gießform konzentrisch ist.

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