EP0468177B1 - Schleifkörper - Google Patents

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EP0468177B1
EP0468177B1 EP91109390A EP91109390A EP0468177B1 EP 0468177 B1 EP0468177 B1 EP 0468177B1 EP 91109390 A EP91109390 A EP 91109390A EP 91109390 A EP91109390 A EP 91109390A EP 0468177 B1 EP0468177 B1 EP 0468177B1
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EP
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porous
conglomerates
abrasive
abrasive element
element according
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EP91109390A
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Klaus Wetscher
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Tyrolit-Schleifmittelwerke Swarovski KG
Original Assignee
Tyrolit-Schleifmittelwerke Swarovski KG
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    • 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
    • B24D3/20—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 organic
    • B24D3/28—Resins or natural or synthetic macromolecular compounds
    • 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
    • B24D3/20—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 organic
    • B24D3/28—Resins or natural or synthetic macromolecular compounds
    • B24D3/32—Resins or natural or synthetic macromolecular compounds for porous or cellular structure

Definitions

  • the invention relates to an abrasive body with a matrix of a binder, abrasive grain and occasionally fillers.
  • the object of the invention is to improve such an abrasive body in such a way that it enables a cooler grinding with essentially unchanged tool life.
  • Examples of such workpieces are knife blades, tools and injection needles.
  • the object of the invention is achieved in that the matrix, which has a Shore hardness of between D 35 to D 95, preferably D 70 to D 80, is provided with fillings made of porous conglomerates.
  • the fillings made of elastic material are advantageous.
  • the elastic conglomerates have proven to dampen vibrations, which in some cases extends the service life of the grinding wheel, achieves a better surface and, above all, significantly improves the burning behavior of the grinding tool.
  • An embodiment of the invention provides that the porous conglomerates are formed from polyurethane conglomerates.
  • the grinding effect of the grinding wheel can be improved by adding abrasive grain with a grain size of 3 ⁇ m (1200 mesh) to 2000 ⁇ m (10 mesh) to the porous conglomerates.
  • the pore space of the conglomerates is between 5 to 90% by volume, preferably approximately 50% by volume.
  • the abrasive grain added to the porous conglomerates is advantageously formed from corundum or silicon carbide.
  • the porous conglomerates can also fillers such. B. Chalk can be added.
  • the size of the porous conglomerates is advantageously between 2 mm and 100 mm (length or diameter).
  • a further exemplary embodiment of the invention provides that the porous conglomerates make up 1 to 60% by weight, preferably 20 to 25% by weight, of the grinding wheel.
  • FIG. 1 schematically shows an abrasive wheel according to the invention and FIG. 2 shows the detail from FIG. 1.
  • the grinding wheel according to the invention consists of a matrix 1, the binder of which is formed in a conventional manner from an epoxy, an unsaturated polyester, a mineral bond, a magnesite bond or also from a hard-set polyurethane.
  • the matrix 1 is relatively hard and in the exemplary embodiment has a Shore hardness of D 75.
  • the matrix 1 contains abrasive grains 2 and conventional fillers.
  • porous conglomerates 3 are embedded in the matrix 1.
  • polyurethane panels After two days of curing at room temperature, polyurethane panels are obtained with the following characteristics: SHA approx. 50-70 Density approx.1.15 Pore space approx. 40 vol%
  • These grinding tools can be used for grinding knife blades.
  • Grinding bodies according to the above recipe are suitable for grinding spiral spring ends, valves, ball bearing rings, etc.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Schleifkörper mit einer Matrix aus einem Bindemittel, Schleifkorn und fallweise Füllstoffen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, einen derartigen Schleifkörper dahingehend zu verbessern, daß er bei im wesentlichen unveränderter Standzeit einen kühleren Schliff ermöglicht.
  • Insbesondere wenn gehärteter Stahl geschliffen werden muß, ist es wichtig, daß ein Brennen der Schleifscheibe verhindert wird, da sonst Gefügeveränderungen im Werkstück auftreten.
  • Beispiele für derartige Werkstücke sind Messerklingen, Werkzeuge und Injektionsnadeln.
  • Eine Möglichkeit zur Bearbeitung von derartigen Werkstücken ist der Einsatz von porösen Schleifkörpern. Allerdings tritt dabei der Nachteil eines erhöhten Verschleißes auf, der durch das häufige Schleifen von Kanten, z. B. beim Schleifen von Messerklingen hervorgerufen wird.
  • Die erfindungsgemäße Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Matrix, die eine Shore-Härte von zwischen D 35 bis D 95, vorzugsweise D 70 bis D 80 aufweist mit Verfüllungen aus porösen Konglomeraten versehen ist.
  • Durch die porösen Konglomerate wird das Kühlmittel besser mitgenommen, wodurch der kühlere Schliff erreicht wird. Dennoch wird die Festigkeit der Scheibe nicht herabgesetzt und deren Verschleiß nicht erhöht.
  • Vorteilhaft sind die Verfüllungen aus elastischem Material. Die elastischen Konglomerate haben sich als schwingungsdämpfend erwiesen, wodurch fallweise die Standzeit des Schleifkörpers verlängert wird, eine bessere Oberfläche erreicht und vor allem das Brennverhalten des Schleifwerkzeuges deutlich verbessert wird.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht vor, daß die porösen Konglomerate von Polyurethan Konglomeraten gebildet werden.
  • Der Schleifeffekt des Schleifkörpers kann dadurch verbessert werden, daß den porösen Konglomeraten Schleifkorn mit einer Korngröße von 3 µm (1200 mesh) bis 2000 µm (10 mesh) beigegeben ist.
  • Der Porenraum der Konglomerate beträgt zwischen 5 bis 90 Vol.%, vorzugsweise ca. 50 Vol.%.
  • Das den porösen Konglomeraten beigefügte Schleifkorn wird vorteilhaft von Korund oder Siliziumkarbid gebildet.
  • Den porösen Konglomeraten können weiter noch Füllstoffe, wie z. B. Kreide beigegeben werden.
  • Die Größe der porösen Konglomerate liegt vorteilhaft zwischen 2 mm und 100 mm (Länge bzw. Durchmesser).
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht vor, daß die porösen Konglomerate 1 bis 60 Gew. %, vorzugsweise 20 bis 25 Gew. % des Schleifkörpers ausmachen.
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Figuren der beiliegenden Zeichnung beschrieben.
  • Die. Fig. 1 zeigt schematisch einen erfindungsgemäßen Schleifkörper und die Fig. 2 zeigt den Ausschnitt der Fig. 1.
  • Der erfindungsgemäße Schleifkörper besteht aus einer Matrix 1, deren Bindemittel in herkömmlicher Weise von einem Epoxid, einem ungesättigten Polyester, einer mineralischen Bindung, einer Magnesitbindung oder auch von einem hart eingestellten Polyurethan gebildet wird. Die Matrix 1 ist relativ hart und weist im Ausführungsbeispiel eine Shore-Härte von D 75 auf.
  • In der Matrix 1 befinden sich Schleifkörner 2 und herkömmliche Füllstoffe.
  • Erfindungsgemäß sind in die Matrix 1 poröse Konglomerate 3 eingebettet.
  • Nachfolgend folgt die Rezeptur eines Ausführungsbeispieles der Erfindung.
  • Bei den Prozentangaben handelt es sich, wenn nicht anders angeführt, um Gewichtsprozente.
    Figure imgb0001
    Figure imgb0002
    • Herstellbeispiel für poröse Konglomerate
  • Zu 24 Gew.Teilen einer Mischung aus Polyolen, tertiärem Amin und Wasser, mit der OH-Zahl 150, werden
    • 9
    Gew.Teile Isocyanat auf Basis Diphenylmethan (MDI) sowie
    67
    Gew.Teile Schleifkorn, Basis Siliciumkarbid mit der Korngröße 149 µm (100) mesh zugegeben und nach Homogenisierung in Plattenformen vergossen.
  • Man erhält nach zweitägiger Aushärtung bei Raumtemperatur Polyurethanplatten mit folgenden Kennwerten:
       SHA ca. 50-70
       Dichte ca. 1.15
       Porenraum ca. 40 Vol%
  • Diese werden zu Stücken mit einem mittleren Durchmesser von ca. 20 mm gebrochen und als poröse Konglomerate eingesetzt.
    • I. Herstellbeispiel für verfüllte Schleifkörper
  • Zu 23 Gew.Teilen eines vorformulierten Epoxydharzes mit dem EP-Wert 0.52 werden
    • 9
    Gew.Teile eines Polyamins mit der H-aktiv Äquivalentmasse 75
    50
    Gew.Teile Edelkorund weiß, Korngröße 177 µm (80 mesh)
    8
    Gew.Teile Kryolith

    sowie 10 Gew.Teile Konglomerate laut vorstehendem Herstellbeispiel zugegeben und homogenisiert.
    Anschließend wurde die Schleifmasse in entsprechende Formen vergossen und die Schleifkörper 10 Stunden bei Raumtemperatur ausgehärtet. Nach der Entformung wurden die Schleifkörper mittels herkömmlicher Einrichtungen nachbearbeitet (Rundrichten, Bohrungsdrehen usw.).
  • Diese Schleifkörper können zum Schleifen von Messerklingen eingesetzt werden.
    • II. Herstellbeispiel für verfüllte Schleifkörper
  • Herstellung analog Beispiel I.,
    jedoch werden
    • 14 Gew.Teile
    Epoxidharz EP-Wert 0.58
    4 Gew.Teile
    eines Polyamins H-aktiv Äquivalent 50
    60 Gew.Teile
    einer Mischung aus Normalkorund und Edelkorund weiß, Korngröße 500 µm (36 mesh)
    8 Gew.Teile
    Kryolith und
    14 Gew.Teile
    Konglomerate 3 - siehe Herstellbeispiel Konglomerate - verwendet.
  • Schleifkörper nach obiger Rezeptur eignen sich zum Schleifen von Spiralfederenden, Ventilen, Kugellagerringen u.a.
    • III. Herstellbeispiel für verfüllte Schleifkörper
    • Zu 27
    Gew.Teilen einer Mischung eines Polyesters (Basis 0-Phtalsäure, Maleinsäure, 1,2-Propylenglykol 67 % in Styrol) mit 0.1 % Dimethylanilin und 3 % Benzoylperoxid 50 %ig werden 10 Gew.Teile Konglomerat 3 - siehe Herstellbeispiel - zugemischt und vergossen.
    63 % Siliziumkarbid 149 µm (100 mesh)
    Härtung: 2 Tage bei Raumtemperatur
    Schleifkörper obiger Zusammensetzung eignen sich zum Schleifen sehr dünner Teile, wie Gemüsemesser, Tortenschaufeln, Bleche usw.

Claims (9)

  1. Schleifkörper mit einer Matrix aus einem Bindemittel, Schleifkorn und fallweise Füllstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrix, die eine Shore-Härte von zwischen D 35 bis D 95, vorzugsweise D 70 bis D 80 aufweist mit Verfüllungen aus porösen Konglomeraten (3) versehen ist.
  2. Schleifkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die porösen Konglomerate (3) aus elastischem Material sind.
  3. Schleifkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die porösen Konglomerate (3) von Polyurethan-Konglomeraten gebildet werden.
  4. Schleifkörper nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß den porösen Konglomeraten (3) Schleifkorn mit einer Korngröße von 3 µm bis 2000 µm beigegeben ist.
  5. Schleifkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Porenraum der porösen Konglomerate (3) zwischen 5 bis 90 % vorzugsweise ca. 50 % des Volumens beträgt.
  6. Schleifkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleifkorn Korund und/oder Siliziumkarbid und/oder Schmirgel und/oder Granat ist.
  7. Schleifkörper nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß den porösen Konglomeraten (3) Füllstoffe z. B. Kreide beigegeben sind.
  8. Schleifkörper nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der porösen Konglomerate (3) zwischen 2 mm und 100 mm liegt.
  9. Schleifkörper nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die porösen Konglomerate (3) 1 bis 60 Gew. %, vorzugsweise 20 bis 25 Gew. % des Schleifkörpers ausmachen.
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