DE9420676U1

DE9420676U1 - Recyclefähige Schleifkörperzonen

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Publication number: DE9420676U1
Application number: DE9420676U
Authority: DE
Original assignee: SCHLEIFMITTEL WERK KARL SEIFFE
Current assignee: SCHLEIFMITTEL WERK KARL SEIFFE
Priority date: 1994-12-24
Filing date: 1994-12-24
Publication date: 1995-02-23
Anticipated expiration: 2004-12-25

Description

Recyclefähige Schleifkörperzonen

Gegenstand der Erfindung sind Schleifkörper umfassend Schleifkorn und ein anorganisches oder organisches Bindemittel für dieses in einer äußeren Umfangszone und eine nicht schleifaktive Zone zur Aufnahme von Befestigungsmitteln, insbesondere Spannflanschen.

Bei der Herstellung von keramisch- oder phenolharzgebundenen Schleifkörpern ist es nach dem Stand der Technik üblich, diese ganzheitlich aus den bekannten Korunden oder beispielsweise Siliciumcarbid herzustellen. Darüber hinaus bekannt sind feinere oder härtere nicht schleifaktive Zonen bei phenolharzgebundenen oder keramischgebundenen Schleifkörpern. Diese nicht schleifaktiven Zonen bestehen jedoch aus dem Schleifkorn selbst und ausgewählten Bindemitteln und werden üblicherweise in einem Arbeitsgang mit der äußeren Nutzschicht erstellt. Die Innenzonen sollen bei phenolharzgebundenen Schruppscheiben die Festigkeit erhöhen oder erst ermöglichen, daß die notwendigen Bruchumfangsgeschwindigkeiten der Schleifkörper erreicht werden können.

Darüber hinaus sind bei speziellen Schleifkörpern, nämlich
Schleiftöpfen und aufschraubbaren Schleifkörpern sogenannte Böden oder Feinschichten im Einsatz, die teilweise auch aus Kunststoff

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; SaI. Oppenheim jr. & Cie.. Köln (BLZ 3 70 3O2 OO) Kto, Nr. 10 76O • 'Deutsche Bank AQ, Köln (BLZ 37O7OO6O) Kto. Mr. 11S5O1B Postgiro Köln (BLZ 370100 5O) Kto. Nr. 654-50O

bestehen. Diese dienen jedoch allgemein zur Aufnahme von Gewindestücken.

Allen diesen Lösungen des Standes der Technik ist jedoch gemeinsam, daß die nicht schleifaktive Zone oder Spannzone aus einem hochwertigen Material, nämlich dem Schleifkorn, besteht, daß zu einer Wiederverwertung in der Regel kaum geeignet ist. Bei keramisch gebundenen Schleifmitteln ist eine Wiederaufbereitung durch mechanische Zerkleinerung der Rest-Schleifkörper bekannt. Man erhält hier nur Korn-Qualitätsgemische. Als sogenanntes Regenerat wird dieses Material in Anteilen, speziell kunstharzgebundenen, minderwertigen Schleifkörperqualitäten beigemischt. Phenolharzgebundene Restscheiben werden thermisch behandelt und die so mit hohem Aufwand gewonnenen Regenerate werden, speziell im Grobkornbereich (8-36), ebenfalls in Anteilen beigemischt. Dieses Verbrennen von Phenolharzverbindungen ist in Industriestaaten hinsichtlich des Umweltschutzes kaum noch realisierbar. Bedingt durch die notwendige Porosität der Schleifkörper und der Anwendung von Kühlschmierstoffen während des Schleifens diffundiert darüber hinaus eine mehr oder weniger große Menge dieser Kühlschmierstoffe in die nicht schleifaktiven Zonen von Schleifkörpern, so daß diese praktisch nicht wiederverwertet werden können. Darüber hinaus ist die Ausbildung der nicht schleifaktiven Zonen von Schleifkörpern mit einem erheblichen Kostenfaktor bedingt durch das hochwertige. Schleifkorn versehen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit in der Herstellung kostengünstiger Schleifkörper durch Bereitstellung von wiederverwendbaren nicht schleifaktiven Zonen zur Aufnahme von Befestigungsmitteln, insbesondere Spannflanschen.

Die nicht schleifaktiven Zonen von Schleifkörpern können aus befestigungs- und sicherheitstechnischen Gründen niemals vollständig zum Schleifen verwendet werden. Dementsprechend verbleibt nach den Lösungen des Standes der Technik regelmäßig ein Abfallprodukt aus hochwertigen Einsatzstoffen, daß für eine Wiederver-

wendung nur begrenzt und mit sehr hohem Kostenaufwand geeignet

Die vorstehend genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch Schleifkörper umfassend Schleifkorn und anorganisches oder organisches Bindemittel für dieses in einer äußeren Schleifzone 1 und eine nicht schleifaktive Zone 2 zur Aufnahme von Befestigungsmitteln, insbesondere Spannflanschen, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht schleifaktive Zone 2 aus einem wiederverwendbaren gefügedichten, gegebenenfalls Verstärkungsmittel- und/oder Füllstoff-enthaltenden organischen Kunststoffmaterial besteht.

In der Fig. 1 wird beispielhaft für die erfindungsgemäßen Schleifkörper eine Schleifscheibe mit einer Innenbohrung sowie Spannflanschen dargestellt.

Die Schleifscheibe wird über die nicht schleifaktive Zone 2 durch die Spannflanschen auf der Welle gehalten. Die Größe der nicht schleifaktiven Zone 2 entspricht im wesentlichen den Außenmaßen der Spannflanschen. Radial von innen nach außen schließt sich an die nicht schleifaktive Zone 2 eine Übergangszone 3 an, die im wesentlichen aus Schleifkorn besteht, daß jedoch innerhalb dieses Bereiches 3 durch das organische Kunststoffmaterial imprägniert ist, um eine feste Verbindung zwischen der nicht schleifaktiven Zone 2 und der Schleifzone 1 zu schaffen. Die äußere Schleifzone 1 steht somit vollständig zur Bearbeitung des zu schleifenden Gegenstandes zur Verfügung. Wenn der Schleifkörper auf das gewünschte Mindestmaß abgeschliffen ist, das sich aus schleif- und sicherheitstechnischen Anforderungen ergibt, kann dieser Schleifkörper mit Hilfe der vorliegenden Erfindung wiederverwertet werden. Hierzu wird die nicht schleifaktive Zone 2 vom anhaftenden Schleifkorn befreit und eine äußere Schleifzone 1 in ansich bekannter Weise hergestellt. Wird dann die nicht schleifaktive Zone 2 innerhalb der äußeren Schleifzone 1 zentriert und der verbleibende Zwischenraum zwischen der nicht schleifaktiven Zone 2 und der äußeren Schleif zone 1 mit einem Kunststoffmaterial ausgefüllt und gegebenenfalls einer Temperaturbehandlung unterworfen,

so erhält man einen neuwertigen Schleifkörper, dessen nicht schleifaktive Zone 2 einer Wiederverwertung zugeführt wird.

Der in der Fig. 1 dargestellte Schleifkörper weist eine Übergangszone 3 zwischen der äußeren Schleifzone 1 und der nicht schleifaktiven Zone 2 auf, die im wesentlichen aus dem Schleifkorn und einem Kunststoffmaterial besteht. Prinzipiell ist eine derartige Übergangszone 3 im Sinne der vorliegenden Erfindung nicht zwingend erforderlich. Wenn jedoch hohe Bruchumfangsgeschwindigkeiten der Schleifkörper erwünscht sind, ist eine sehr feste Verbindung der äußeren Schleifzone 1 mit der nicht schleifaktiven Zone 2 erforderlich. Hierzu ist es erforderlich, daß das Kunststoffmaterial mehr oder weniger tief in die Schleif zone eindringt, um eine außerordentlich gute Verbindung der nicht schleifaktiven Zone 2 mit der Schleifzone 1 auszubilden. Hierbei ist jedoch zu beachten, daß die Übergangszone 3 eine notwendige Tiefe nicht überschreitet, da anderenfalls der Schleifkörper, bedingt durch die Kontamination durch das Kunststoffmaterial keiner optimalen Nutzung zugeführt werden kann.

Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung ist eine optimale Nutzung der Rohstoffe möglich, wobei sich bei bestimmten Schleifkörpern eine mehr als 60 %ige Einsparung der hochwertigen Korunde oder Siliciumcarbide ergibt. Bedingt durch den höheren Mengendurchsatz pro Brenncharge der Außenzone wird weiterhin Energie eingespart. Ein weiteres Potential zur Energie- und Kosteneinsparung ergibt sich durch Gieß- oder Formverfahren mit kalt- oder warmaushärtenden Kunststoffen sowie aus der Möglichkeit der Neubestückung der nicht schleifaktiven- bzw. Spannzonen. Darüber hinaus ist eine Verbesserung der Bruchumfangsgeschwindigkeiten möglich, woraus eine höhere Sicherheit resultiert, die durch den Einsatz von speziellen Armierungen weiter steigerungsfähig ist.

Hohe Spannkräfte, auch bei nicht idealer Flächenpressung der Spannflansche sind mit Hilfe der vorliegenden Erfindung möglich, insbesondere bei der Herstellung weicher Schleifkörper, beispielsweise die Härte A (extrem weich) bis J (mittel), mit einem E-Modul

nach Grindo Sonic von 10 bis 39 kN/irrai² (je nach Korngröße) oder hochporöser Schleifkörper mit einem Porenvolumen von mehr als 50 %, die mit Hilfe der vorliegenden Erfindung mit sicheren Spannkräften gehalten werden können. Aufnahmevorrichtungen für Schleifscheiben bestehen in der Regel aus zwei Flanschen mit ringförmigen Tragflächen, zwischen denen die Schleifscheibe kraftschlüssig gehalten wird. In der Industrie werden hauptsächlich Flansche nach DIN 6375 eingesetzt. Sie besitzen einen Aufnahmeflansch und einen Gegenflansch, zwischen denen die Schleifscheibe außerhalb der Maschinen eingespannt und ausgewuchtet werden kann.

Die erforderliche Einspannkraft zum Aufspannen einer Schleifscheibe muß einerseits so groß sein, daß die Scheibe unter maximaler Betriebsbelastung nicht zum Rutschen zwischen den Flanschen kommt; auf der anderen Seite darf die Einspannkraft nur so groß gewählt werden, daß es mit Sicherheit nicht zu einer Schädigung des Schleifkörpers und damit zu einer Bruchgefahr kommen kann.

Die Aufbringung einer definierten Einspannkraft und somit die Erzeugung einer bestimmten Scheibenbelastung durch diese Kraft ist jedoch aus folgenden Gründen nicht erreichbar: Infolge Schrägstellung der Tragflächen durch Verbiegung der Flansche durch die Einspannkraft kommt es zu keiner ebenen Flächenpressung auf den Schleifkörpern. Eine ungleichförmige Belastung der aufgespannten Schleifscheibe entsteht durch Unebenheiten des Schleifkörpers. Eine Kontrolle mittels Momentenschlüssel kann nicht zur Ermittlung von Einspannkräften führen, weil die Reibbeiwerte von Schraubenkopf und Gewindeflanke starken Streuungen unterlegen sind.

Weiterhin ist keine allgemein gültige Definition der Flächenpressung der Spannflanschen möglich, da die Qualitäten und somit auch die Festigkeiten der Schleifkörper herstellerspezifisch sind und daher nicht einheitlich definiert werden können.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht nun einen unkomplizierten Aufbau von Schleifkörper-AufSpanneinrichtungen und Antrieben, so daß vielfach auf eine zentrale Welle verzichtet werden kann und die Verschraubung in der nicht schleifaktiven Zone möglich ist.

In der Regel werden durch Eingießen einer neuen, oder Angießen einer bestehenden Innen- oder Spannzone ausreichende Festigkeiten für den späteren Einsatz bis mindestens 63 m/s erreicht werden. Besondere Vorbereitungen wie Sandstrahlen der Fügeflächen oder zusätzliche Aufrauhung eingeschlossen, Aktivierung der Kuststoffflachen durch anlösen und der Schleifkörperflächen durch Imprägnieren und/oder Oberflächenbeschichten sind hierbei möglich. 'Erfindungsgemäß sind ferner mechanische Verankerungen der Fügeteile. Je nach Einsatzgebiet und Volumen des Schleifkörpers können die nicht schleifaktive Zone des Schleifkörpers, wie auch der Außenbereich der Übergangszone 3 definierte Geometrien aufweisen, die eine innige Verbindung ermöglichen. Eine schwalbenschwanzförmige Ausbilung kann bei Schleifkörpern ab 20 mm Breite zum Einsatz kommen und kann in der Regel sofort beim Pressvorgang der Rohlinge, also ohne spätere mechanische Bearbeitung angebracht werden, beispielsweise bei Schruppscheiben, Rundschliffscheiben und Centerlessscheiben. Es können Nuten 4,5, sowohl senkrecht 4 als auch in bestimmter Winkellage 5, falls erforderlich, sowohl in den Schleifkörper, als auch in die zu vergießende nicht schleifaktive Zone 2 mittels Diamantsäge geschnitten werden, wie in Fig. 2a und 3b dargestellt. Darüber hinaus ist es möglich, die Schleifkörper, insbesondere die nicht schleifaktive Zone 2, mit radial von innen nach außen verlaufenden Kanälen auszustatten, die es erlauben, Kühlmittel oder Kühlschmierstoffe, bedingt durch die Zentrifugalkraft der rotierenden Schleifkörpern direkt in den Arbeitsbereich des Schleifkörpers zu transportieren, statt mit hohem Druck gegen das Luftpolster der rotierenden Scheibe zu sprühen.

Eine wesentliche Voraussetzung zur Realisierung der vorliegenden Erfindung ist die Gefügedichtigkeit des die nicht schleifaktive Zone 2 bildenden Kunststoffmaterials. Die Gefügedichtigkeit, d.h.

das Verhältnis von Porenvolumen zu Körnungs- und Bindemittelvolumen ist im Stand der Technik nicht eindeutig definiert. Zahlenangaben deuten mit steigender Zahl auf ein offeneres Gefüge hin. Zur Erzielung von Schleifkörpern mit preß- und gießtechnisch nicht mehr zu steigerndem Porenvolumen werden neben Hohlkugelkorn auch Porenbildner eingesetzt, die beim Brennen der Schleifkörper verdampfen oder verbrennen. Dieses Material der nicht schleifaktiven Zone muß derart ausgebildet sein, daß eine Kontaminierung mit den Kühlmitteln oder Kühlschmiermitteln praktisch vermieden wird, da anderenfalls eine Wiederverwertung nicht in Betracht kommt. Geringfügige Verschmutzungen der Oberfläche können jedoch ohne weiteres, beispielsweise mechanisch oder durch Reinigung, entfernt werden.

Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung ist es möglich, Schleifkörper mit dem im Stand der Technik ansich bekannten Schleifkorn herzustellen, so daß in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Schleifkorn der äußeren Schleif zone 1 aus Aluminiumoxid, Zirkoniumdioxid, Siliciumcarbid, Borcarbid, Granat, Schmirgel, Flintstein, kubischem Bornitrid und Diamant oder einer Mischung aus diesen besteht. Besonders bevorzugt in diesem Sinne sind Aluminiumoxid (Korund) und Siliciumcarbid.

Das Bindemittel der äußeren Schleifzone 1 entspricht den im Stand der Technik bekannten anorganischen oder organischen Bindemitteln. Hierbei wird üblicherweise unterschieden zwischen keramischer-, phenolharz-(oder anderen Harzen)gummi-, und/oder magensit-gebundenen Schleifkörpern, so daß die physikalischen Eigenschaften der Hersteller völlig unterschiedlich sind. Dies betrifft dementsprechend besonders die Festigkeitskenndaten der klar zu definierenden Spannkräfte. Besonders bevorzugt beträgt der Bindemittelanteil der äußeren Schleif zone 1 1 bis 50 Gew.-% und ist inbesondere ausgewählt aus keramischen Bindemitteln, insbesondere Mullit, Kyanit, Nephelin, Syenit, Ton, Kaolin und Fritten oder einer Mischung derselben sowie aus phenolharzenthaltenden Bindemitteln .

• ·

Das gefügedichte, gegebenenfalls Verstärkungmittel- und/oder Füllstoff-enthaltende organische Kunststoffmaterial der nicht schleifaktiven Zone 2 besteht vorzugsweise aus thermoplastischen oder duroplastischen Kunststoffmaterialien, insbesondere aus Ein- oder Mehrkomponentengießharzen wie Polyesterharzen oder Epoxidharzen, Die Auswahl der entsprechenden Materialien wird im wesentlichen durch die Bruchfestigkeit, die Gefügedichtigkeit und die Lagerstabilität ohne größeren Festigkeitsverlust bestimmt, die ausschlaggebend für die Verhinderung der Kontamination durch Kühlmittel oder Kühlschmierstoffe ist. Dementsprechend sollte die nicht schleifaktive Zone 2 eine möglichst geringe Porosität •wenigstens der Oberfläche aufweisen. Bei Gesamtstandzeiten von bis zu 3 Monaten sind bis zu 12 Zyklen möglich.

Bruchfeste Kunststoffmaterialien, wie sie im Sinne der vorliegenden Erfindung für die nicht schleifaktive Zone 2 erforderlich sind, sind üblicherweise mit hohen Kosten verbunden. Dementsprechend ist es im Sinne der vorliegenden Erfindung erwünscht, einen hohen Anteil, beispielsweise 5 bis 200 Gew.-Teile, insbesondere 10 bis 50 Gew.-Teile, anorganische oder organische Füllstoffe, inbesondere Sand, Quarzsand, Quarzmehl oder Schleifkornreste, bezogen auf 100 Gew.-Teile Kunststoffmaterial zuzusetzen. Die Schleifkornreste werden vorzugsweise aus Schleifmittelresten gewonnen. In gleicher Weise ist es selbstverständlich auch möglich, Kunststoffabfälle als Füllstoffmaterial oder als das Kunststoffmaterial selbst einzusetzen, sofern die geforderten Qualitätsansprüche erfüllt werden können. So ist es beispielsweise möglich, organisch beschichtete Quarzmehle und/oder Wollastonit mit Dotierungen von 1 bis 100 %, insbesondere 10 bis 50 % allgemein zur Festigkeitssteigerung von Kunststoffteilen einzusetzen. Als organisches Beschichtungsmittel können beispielsweise Silane eingesetzt werden, die in einer Vielzahl im Handel erhältlich sind. Die Auswahl erfolgt nach Art des Kunststoffmaterials und des Härtens. Möglich ist in diesem Zusammenhang auch eine Aktivierung der Übergangszone 3 durch eine zusätzliche organische Beschichtung.

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Auch die Temperatur der Härtung der Kunststoffmaterialien kann einen Einfluß auf die Festigkeit der nicht schleifaktiven Zone 2 haben. Eine Aushärtung kalthärtender Kunststoffmaterialien bei Raumtemperatur wird erfindungsgemäß bevorzugt, da dies den Spannungsabbau begünstigt. Mögliche Spannungen beim Aushärten werden im zähflüssigen Zustand abgebaut, sofern die Aushärtung bei Raumtemperatur erfolgt. Die Härtungsschrumpfung liegt in der Flüssigphase.

Zur Erhöhung der Sicherheit und der Verbesserung der Bruchumfangsgeschwindigkeit ist es in gleicher Weise im Sinne der vorliegenden Erfindung möglich, daß das Kunststoffmaterial der nicht schleifaktiven Zone 2 Verstärkungsmittel enthält. Hierunter sind erfindungsgemäß insbesondere Armierungen, insbesondere Glas und/oder Drahtgewebe oder dem Kunststoffmaterial beigemengte, festigkeitsfordernde Fasern zu verstehen.

Die Größe der nicht schleifaktiven Zone 2 der erfindungsgemäßen Schleifkörper sollte wenigstens dem Außendurchmesser der Befestigungsmittel, insbesondere der Spannflanschen entsprechen. Hierbei wird gewährleistet, daß innerhalb des zu verspannenden Bereiches der nicht schleifaktiven Zone 2 eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Belastung auftritt. Überlicherweise wird jedoch die nicht schleifaktive Zone 2 etwas größer als der Außendurchmesser der Befestigungsmittel hergestellt werden, oder so groß ausgebildet, wie es die Verwendungsmöglichkeit der äußeren Schleifzone 1 zuläßt.

Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung können praktisch alle bekannten Schleifkörper des Standes der Technik ausgebildet werden. Dementsprechend umfaßt der Begriff Schleifkörper im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere einseitig oder beidseitig ausgesparte und/oder einseitig und/oder beidseitig verjüngte Schleifscheiben, zylindrische Schleiftopfe, zylindrische Doppelschleiftöpfe, keglige Schleiftopfe, Schleifteller, verklebte oder verschraubte Schleifscheiben mit Tragscheiben, verklebte oder

verschraubte Schleifzylinder, Schleifsegmente, Schleifstifte und Schleifkegel.

Die erfindungsgemäßen Schleifkörper können beispielsweise dadurch erhalten werden, daß man

a) die äußere Schleifzone 1 in einer ansich bekannten Weise herstellt und

b) den Bereich der nicht schleifaktiven Zone 2 mit dem Kunststoffmaterial ausfüllt und gegebenenfalls einer Temperaturbehandlung unterwirft.

Besonders bevorzugt ist es, den Bereich der nicht schleifaktiven Zone 2 mit dem Kunststoffmaterial auszugießen und gegebenenfalls durch Einwirkung von erhöhter Temperatur zu härten.

Die Viskosität des einzufüllenden Kunststoffmaterials, daß gegebenenfalls Füllstoff enthalten kann, sollte derart eingestellt werden, daß wenigstens ein Teil des Kunststoffmaterials in die äußere Schleifzone 1 eindringt und somit eine Übergangszone 3 ausbildet, die eine innige Verbindung zwischen der nicht schleifaktiven Zone 2 und der äußeren Schleifzone 1 zur Verfügung stellt.

Nach dem Gebrauch des Schleifkörpers werden die Reste der äußeren Schleifzone 1 und gegebenenfalls die Reste der Übergangszone 3 von der äußeren Oberfläche der nicht schleifaktiven Zone 2, ■beispielsweise mechanisch, entfernt. In einem weiteren Arbeitsgang wird eine neuere äußere Umfangszone 1 in ansich bekannter Weise hergestellt und eine neue, eigens hergestellte oder gebrauchte Innenzone 2 innerhalb der äußeren Schleifzone 1 zentriert und der verbleibende Zwischenraum 2' zwischen der nicht schleifaktiven Zone 2 und der äußeren Schleif zone 1 mit einem Kunststoffmaterial 2', das den obengenannten Anforderungen an das Kunststoffmaterial der nicht schleifaktiven Zone 2 entspricht, gefüllt, wie in Fig. 3 und 4 in besonderen Ausführungsformen dargestellt ist und gegebenenfalls einer Temperaturbehandlung unterworfen.

• ·
a

Der zu füllende Zwischenraum 2' wird vorzugsweise so ausgebildet, wie in den Fig.3 und 4 dargestellt, da die Hinterschneidung eine besonders gute Verzahnung der Materialien bewirkt.

In der Fig.5 wird weiterhin ein Schleifkörper mit einer nicht schleifaktiven Zone 2 dargestellt, die neben den Verzahnungen gemäß den Fig. 3 und 4 derart ausgebildet ist, daß die Höhe der Innenzone 2, 2' etwas über das Niveau der schleifaktiven Zone 1 und der Übergangszone 3 hinausragt und somit bei jeder Stufe der Wiederverwertung abgearbeitet und neu durch das Kunststoffmaterial ausgegossen werden kann. Dieser Bereich beträgt insbesondere 0,5 bis 3 mm, bevorzugt 0,5 bis 1,5 mm. Neben dem in der Fig.5 ersichtlichen beidseitigen Überstand des Niveaus der inneren nicht schleifaktiven Zone 2 über dem Niveau der schleifaktiven Zone 1 und der Übergangszone 1 ist selbstverständlich auch ein einseitiger Überstand mit den selben Mitteln erreichbar.

Das nachfolgende Ausführungsbeispiel illustriert das Verfahren zur Herstellung des Schleifkörpers, den so erhaltenen Schleifkörper selbst sowie dessen Wiederverwertung.

Beispiel:

Die Herstellung eines erfindungsgemäßen Schleifkörpers erfolgte zunächst in der Fertigung der keramisch gebundenen Außenzone in ansich bekannter Weise. Mit dem Anwender wurde der größtmögliche Abnutzungsgrad des Schleifkörpers festgelegt, um so die Rohbohrung der Außenzone zu ermitteln.

Es wurde eine Schleifscheibe mit den Maßen 350 &khgr; 12 &khgr; 150 mm in der Qualität EK aus Edelkorund, Körnung = 50 % Korn 80 und 50 % Korn 90, Härte = J (E-Modul 39 kN/mm²) Gefüge 9 (hochporös durch 1,2 % auf den Kornanteil bezogene Zugabe eines üblichen Porenbildners), Dichte des Schleifkörpers = 1,95 g/cm³, keramische Bindung (14 % bezogen auf das Korn).

Die nicht schleifaktive Zone 2 wurde auf einen Durchmesser von 255 ram, die Übergangszone 3 einschließlich der nicht schleifaktiven Zone 2 auf einen Bereich von 270 mm festgelegt.

Die Maße des Rohlings betrugen 353 &khgr; 15 &khgr; 253 mm mit einer Aussparung von 260 &khgr; 2,5 mm im Vergleich zu 353 &khgr; 15 &khgr; 147 mm bei üblicher Fertigung.

Ein Volumenvergleich des bisherigen Volumens von 1213 cm³ entspricht bei einer erfindungsgemäßen Fertigung einem Volumen von 706,9 cm³ entsprechend 58,3 Vol.-% des bisherigen Schleifkörpers.

Der Rohling von 353 &khgr; 15 &khgr; 253 mm wurde beidseitig geplant auf 13 mm zur Erzielung planer Seitenflächen. Anschließend erfolgte die Bearbeitung der Bohrung auf ein Maß von 255 +/- 0,5 mm. Hierzu wurde die Schleifscheibe auf eine CNC-Drehbank außen im Dreibackenfutter gespannt und die Bohrung mit 2 Schruppspänen auf Maß gebohrt.

Der vorliegende Rohling wies nun die Maße von 353 &khgr; 13 &khgr; 255 mm mit einer Aussparung von 260 &khgr; 1,5 mm auf.

Sinn dieser Aussparung war es, ein Verlaufen des Gießharz nach dem Gießvorgang zu verhindern.

Es mußte wegen des Härtungsschrumpfes circa 0,5 bis 1,5 mm über Scheibenniveau gegossen werden. Der Aussparungsrand staute die Gießmasse und verhinderte ein unerwünschtes Verlaufen auf der Seitenfläche der Scheibe.

Nach den mechanischen Vorarbeiten wurde das Auskleiden der Innenzone vorgenommen.

Hierzu wurde zunächst ein metallischer Kern, geeignet sind auch Kunststoffe oder ähnliches, mit entsprechend glatter Oberfläche (Rauhigkeit < 0,3 &mgr;&idiagr;&eegr;) auf einer planen Auflage aus geeignetem Material, beispielsweise Kunststoff- oder Metall-zentriert,

rechtwinklig aufgesetzt. Die Oberfläche des Kerns und der Platte wurden mit Trennmittel beschichtet. Entsprechend komplette Formteile aus Kunststoff sind ebenfalls möglich, beispielsweise Silicon-, Polyethylen- oder Polypropylenformteile.

Zur Erzielung einer Fertigbohrung von 150 mm -0,+ 0,25 mm (HIl) wurde ein Kernmaß von 150,2 mm gewählt.

Als Gießharz standen zur Verfügung ein Metallkleber der Firma •WEVO-Chemie mit den Harztypen WEVO Metallkleber A {Viskosität nach Mallison 55 s) und WEVO Härter B263 (Viskosität nach Mallison 1,5 s).

Durch geeignete Wahl der Härtertypen ließen sich unterschiedliche Topfzeiten und damit eine Steuerung der bei großen Ansatzmengen auftretenden Reaktionswärme erzielen.

Als Füllstoffe wurden Quarzmehl der Type WlO sowie klassifizierte Schleifmittelrückstände der mechanischen Bearbeitung im Körnungsbereich 100 bis 280 eingesetzt.

700 g des Metallklebers A, 600 g Quarzmehl Millisil®W10 sowie klassifizierte Schleifmittelrestekorunde mit geringem Anteil SIC, Schüttgewicht 1,35 bis 1,62 kg/dm³, Kornbereich 150/180 100g, Kornbereich 180/220 150g und Kornbereich 220/240 350g wurden miteinander vermischt.

Anschließend erfolgte die Zugabe von 315 g Härter B263, wodurch die Viskosität verringert wurde.

Die gießfähige Masse wurde 0,6 bis 0,8 mm über Niveau gegossen und nach 24 Stunden der Rohling entformt, der nach weiteren 48 Stunden mechanisch bearbeitet werden konnte.

Versuche zur Ermittlung der Bruchfestigkeit ergaben, daß Scheiben ohne innere nicht schleif aktive Zone mit den Maßen 350 &khgr; 12 &khgr; 150 aus gleicher Fertigung und Qualität bei 109 bis 112 m/s, die

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erfxndungsgemaßen Scheiben nach völliger Aushärtung bei 120 bis 125 m/s zu Bruch gingen, bei einer Sollbruchumfangsgeschwindigkeit von 70 m/s für den Einsatz bis 40 m/s Arbeitsgeschwindigkeit.

Die Gießmasse war mit der so eingestellten Viskosität von 65 s nach Mallison 3 bis 4 mm tief in die Scheiben eingedrungen.

Claims

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Schutzansprüche

1. Schleifkörper umfassend Schleifkorn und anorganisches oder organisches; Bindemittel für dieses in einer äußeren Schleifzone (1) und eine nicht schleifaktive Zone (2) zur Aufnahme von Befestigungsmitteln, insbesondere Spannflanschen, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht schleifaktive Zone (2) aus einem wiederverwertbaren, gefügedichten, gegebenenfalls Verstärkungsmittel-, und/oder Füllstoff-enthaltenden organischen Kunststoffmaterial besteht.

2. Schleifkörper nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Schleifkorn, Bindemittel und Kunststoffmaterial aufweisende Übergangszone (3) zwischen der äußeren Schleifzone (1) und der nicht schleifaktiven Zone (2).

3. Schleifkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleifkorn der äußeren Schleifzone (1) aus Aluminiumoxid, Zirkoniumdioxid, Siliciumcarbid, Borcarbid, Granat, Schmirgel, Flintstein, kubischem Bornitrid und Diamant oder einer Mischung aus diesen besteht.

4. Schleifkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bindemittelanteil der äußeren Schleifzone (1) 1 bis 50 Gew.-% beträgt und insbesondere ausgewählt ist aus keramischen Bindemitteln, insbesondere Mullit, Kyanit, Nephelin, Syenit, Ton, Kaolin oder Fritten sowie eine Mischung derselben oder phenolharzenthaltenden Bindemitteln.

5. Schleifkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffmaterial der nicht schleifaktiven Zone (2) und/oder der Übergangszone (3) ausgewählt ist aus thermoplastischen- oder duroplastischen Kunststoffmaterialien, insbesondere Ein- oder Mehrkomponenten-Gießharzen wie Polyesterharzen oder Epoxidharzen.

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6. Schleifkörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,daß das Kunststoffmaterial der nicht schleifaktiven Zone (2) 5 bis 200 Gew.-Teile, insbesondere 10 bis 50 Gew.-Teile anorganische oder organische Füllstoffe, insbesondere Sand, Quarzsand, Quarzmehl oder Schleifkornreste, bezogen auf 100 Gew.-Teile Kunststoffmaterial, enthält.

7. Schleifkörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffmaterial der nicht schleifaktiven Zone (2) als Verstärkungsmittel Armierungen, insbesondere Glas- und/oder Drahtgewebe oder festigkeitsfördernde Fasern und/oder radial von innen nach außen verlaufenden Kanäle zur Versorgung des Arbeitsbereiches mit Kühlmitteln und/oder Kühlschmierstoffen, enthält.

8. Schleifscheibe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

7, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der nicht schleifaktiven Zone (2) wenigstens dem Außendurchmesser der Befestigungsmitteln, insbesondere den Spannflanschen entspricht.

. Schleifkörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

8, umfassend einseitig oder beidseitig ausgesparte und/oder einseitig oder beidseitig verjüngte Schleifscheiben, zylindrische Schleiftopfe, zylindrische Doppelschleiftopfe, keglige Schleiftöpfe, Schleifteller, verklebte oder verschraubte Schleifscheiben mit Tragscheiben, verklebte oder verschraubte Schleifzylinder, Schleifsegmente, Schleifstifte und Schleifkegel.

10. Schleifkörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

9, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht schleifaktive Innenzone (2) Geometrien (4) und (5) zur Verzahnung mit der Übergangszone (3) oder der äußeren Schleifzone (1) aufweist.