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Verfahren zur Herstellung von mit Hohlräumen durchsetzten kautschukhaltigen
Schleifkörpern Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Schleifkörpern,
bei denen Kautschuk oder Balata als Bindemittel verwendet wird.
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Schleifkörper mit Kautschuk als Bindemittel sind an sich bekannt,
und zwar als schwammförmige Körper, die dadurch hergestellt werden, daß einer zur
Herstellung von Schwammkautschuk geeigneten Mischung, welche Ammoniumcarbonat als
Treibmittel enthält, eine als Putz- und Schleifmittel geeignete Substanz einverleibt
wird. Die Herstellung derartiger Produkte unter Mitwirkung von Aminoniumcarbonat
setzt jedoch bekanntlich erhebliche _Spezialerfahrungen voraus.
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Nach dem Verfahren gemäß der Erfindung werden in einfacher Weise mit
Hohlräumen durchsetzte kautschukhaltige Schleifkörper erhalten, die sich durch Elastizität
und dabei große innere Festigkeit auszeichnen. Die ferstellung- der Schleifkörper
geschieht im wesentlichen derart, daß man wieder entfernbare Körper in Form der
gewünschten, später entstehenden Hohlräume und eine pulverigkörnige und schüttbare
Mischung aus Schleifkörnern und als Verkittungsmittel dienenden Harzen oder Lacken
oder einer Kautschtiklösung in eine Form gibt, das Verkittungsmittel durch Erwärmen
und anschließendes Erstarrenlassen zum Erhärten bringt, hierauf die zugesetzten
entfernbaren Körper z. B. durch Herauslösen oder Sublimieren entfernt und in einer
zweiten Verfahrensstufe das verbliebene Gerüst mit einer Dispersion oder Lösung
von Kautschuk oder Kautschukinischung tränkt, den Gegenstand nach Entfernen der
überschüssigen Kautschukdispersion oder -lösung trocknet und bei Verwendung unvulkanisierter
Kautschukdispersionen oder -lösungen vulkanisiert.
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Man kann dabei z. B. derart vorgehen. daß man zunächst Schleifkorn
der gewünschten Größe mit Harz oder Lack derart überzieht, daß die einzelnen Körner
völlig oder zum Teil hiervon umschlossen werden. Die zur Verwendung gelangenden
Harze oder Lacke sollen dabei im gewöhnlichen, trockenen Zustand hart und spröde
sein und durch Einfluß von Wärine erweichen und klebend oder kittend -wirken. In
Frage kommen danach vor allem Kunstharze, wie Formaldehydl:ondensationsprodukte,
Kolophonium, Schellack. Man geht so vor, (laß man (las Schleifkorn finit einer verdünnten
Lösun- des Harzes oder Lackes trinkt, nach Abtrennung der fberschüssigen
Lösung
das behandelte Produkt trocknet und wieder in fein verteilten Zustand überführt.
Das Schleifkorn liegt alsdann in einer mehr oder weniger dicken Schicht völlig oder
zum Teil mit dein Verkittungsmittel überzogen vor. 'eben ccler an Stelle dieser
Verkittungsstoffe kann man auch lZautschuklösungen, etwa mit Füllstoffen oder Beschleunigern
versetzt, verwenden..
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Das Gemisch aus Schleifkorn und Zusätzen von Kautschuklösungen oder
das durch Vorbehandlung mit Lacken oder Harzen erhaltene Produkt ,wird sodann. mit
Körpern gewünschter Struktur aus einem Stoff, der sich durch Lösen, Schmelzen oder
Erhitzen aus <lein -'erliand mit dem verkittenden Schleifkorn leicht entfernen
läßt, versetzt. Selbstverständlich ist dabei zu vermeiden, daß die erforderlichen
Entfernungsmaßnahmen das Verkittungsmittel angreifen oder gar entfernen. ' Als Zusatzstoffe,
die sich durch Lösen entfernen lassen,können Kochsalz, Natriumsulfat und Zucker
und als ein Stoff, der durch Sublimieren entfernt werden kann, kann Naphthalin verwendet
werden.
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Diese Zusatzstoffe werden finit einem in der oben beschriebenen Weise
vorbereiteten Schleifkorn vermischt. Das erhaltene Proclulct wird sodann so hoch
erhitzt, daß das 3Terkittungsmittel erweicht und die einzelnen Schleifkörner miteinander
verklebt werden. Hierdurch entsteht ein Gebilde, das schon in der Wä rine eine gewisse
Festigkeit-besitzen kann, beim Erkalten aber noch weiter verfestigt wird. Der eingeschlossene
feste Zusatzstoff wird alsdann durch Herauslösen finit Wasser oder anderen Lösungsmitteln
oder durch Sublimieren entfernt, und man erhält ein von künstlich erzeugten Hohlräumen
gleichmäßig durchsetztes Gerüst von zellen- oder wabenartiger Beschaffenheit. Dieses
skelettartige Gebilde wird nun finit einer Dispersion oder Lösung von Kautschuk
oder Kautschukmischung getränkt, die so flüssig sein müssen, daß der Überschuß aus
der getränkten -lasse auslaufen kann und nur verhältnismäßig dünne, die Hohlriiume
auskleidende Häute zurückbleiben.
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Bei kleineren Hohlräumen verwendet man dünnere, leichter bewegliche
Lösungen oder Dispersionen, bei größeren Hohlräumen dagegen kann man konzentriertere
anwenden. Der Kautschuk überzieht die Hohlräume nicht nur 'mit einer dünnen hautartigen
Schicht von jeweils gewünschten Eigenschaften, er lagert sich auch in Risse u. dgl.
ein. und man erhält auf diese «'eise Schleifkörper, die neben der ursprünglichen
Bindung, z. B. Kunstharzbindung, noch von einem Kautschukgerüst unter Freilassung
der künst-]ich erzeugten Hohlräume -durchzogen sind. Diese doppelte Bindung bedingt
vor allem eine besondere Elastizität der Zellwände.
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Die Größe der einzuverleibenden Körperchen der wieder zu entfernenden
Zusatzstoffe, wie Salz oder Zucker, richtet sich nach der gewünschten Hohlraurngröße
im fertigen Gebilde. Es empfiehlt sich, diesen Stoffen die Form von Kugeln zu geben,
doch kommen auch andere Formgebilde in Betracht. Bei Kugeln kann man z. B. derart
vorgehen, daß inan eine Form damit füllt und hierauf die zwischen ihnen vorhandenen
Leerräume mit dem Gemisch aus Schleifkorn und Bindemittel füllt. Hierauf wird, wie
oben beschrieben, weiter verfahren. Eine solche Herstellungsart ist dann vorzuziehen,
wenn die gewünschten Hohlräume größer als .2 bis 3 111111 ini Durchmesser sein sollen
und eine regelmäßige Struktur erwünscht ist. Sie hat auch noch den Vorteil, daß
die zu entfernenden Körper einander so berühren, daß die von ihnen hinterlassenen
Hohlräume durch größere Öffnungen miteinander in Verbindung stehen und ihr Herauslösen
sehr erleichtert wird.
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Das Verhältnis von Schleifkorn und Bindemittel wird zweckmäßig so
gewählt, claß ein Einhüllen des Schleifkorns mit zuviel Bindeinittel vermieden wird,
weil die Schleifwirkung dadurch herabgesetzt wird. Es muß jedoch genügend Bindemittel
vorhanden sein. um ein Haften und Festhalten des Schleifkorns im Bindemittel zu
gewährleisten. 1£s hat sich herausgestellt, daß z. B. ein Verhältnis von ao bis
4.o T eilen Bindemittel auf So bis 6o Teile Korn zu guten Resultaten führt. Die
Größe des Schleifkorns und (las Verhältnis Schleifkorn zu Bindemittel wird dein
jeweils gewünschten Schleifzwecke angepaßt. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen,
1>e1 Anwendung von kleinen Hohlräumen in den Schleifkörpern Schleifkorn feiner hlahlung
anzuwenden, während bei größeren Hohlräumen auch ein grobes Korn Anwendung finden
kann. Beispiel i 5oo g Elektrokorund (Korngröße 12o) werden mit einer Lösung von
ioo g Phenolforinaldelivclliarz in Aceton behandelt. Nach dein Trocknen. werden
clie erhaltenen Brocken wieder fein gemahlen und sodann mit Soo g Kochsalz, das
durch ein Sieb Din 5 hindurch-,gegangen und auf einem Sieb Din to aufgefangen ist,
gründlich gemischt und die Mischung in einer Form auf ungefähr rao bis 15o° erhitzt.
Nach (lein Erkalten wird der Formkörper mit Wasser vorsichtig ausgelaugt und mit
einer Kautschuklösung oder -dispersion (letztere mit einem Gehalt von
z.
B. 20 bis 30 °;o Kautschuk) getränkt. \ach 1?ittfernung überschüssiger Kautschuklösung
hzw. -dispersion läßt man den so hergestellten Körper trocknen und vulkanisiert
den ah, Bin(leinittel angewendeten Kautschuk. Beispiel 2 Eine Form wird finit Zuckerkugeln
von 4111111 Durchmesser gefüllt, in die Zwischenrätinie wird Siliciumcarbid (Korngröße
6o) eingerüttelt, das vorher in der oben beschriebenen Weise finit Harz, z. B. Kolophonium,
)räpariert worden ist. i\T3ch dem Erhitzen j i
auf ungefähr i 2o bis 14o°
und nachherigem Erkalten werden die Zuckerkugeln herausgelöst. Das erhaltene Gerüst
aus Siliciumcarbia und Kolophonium wird sodann mit einer wässerigen Kautschukdispersion,
z. B. Kautschukmilch oder einem Kautschukmilchkonzentrat, der bereits Vulkanisationsmittel
einverleibt worden sind, getränkt. Nach Entfernung der überschüssigen Kautschukdispersion
wird oberflächlich getrocknet und durch Erwärmen auf z. B. 12o° die Trocknung zu
Ende geführt und gleichzeitig vulkanisiert.
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In manchen Fällen hat es sich als zweckmäßig erwiesen, gleichzeitig
mit der Verwendung von geometrischen Gebilden, wie Kugeln, dein mit Harz präparierten
Schleifmittel noch feste entfernbare Substanzen in feiner Körnung zuzusetzen. Durch
ein derartiges Vorgehen wird neben Hohlräumen größerer Art noch eine gewisse Porosität
der aus Kautschuk und Schleifkorn bestehenden Wände dieser Hohlräume erzeugt.
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Die nach dein Verfahren der Erfindung erzeugten Schleifkörper, welche
als Schleifscheiben oder Polierscheiben Verwendung finden können, zeichnen sich
durch besonders große Weichheit und Geschmeidigkeit aus. Diese Eigenschaften können
noch durch Wahl des Gerüststofftnaterials, der Art und Konzentration der verwendeten
Kautschuklösungen oder -dispersionen und der Zusätze von Füllstoffen oder Beschleunigungsmittel
in beliebiger Weise beeinflußt werden.
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llan hat schon vorgeschlagen, zur Her-stellung von Schleifkörpern
Schleifkorn mit K-Milch, Vulkanisationsmitteln und -beschleunigern für Kautschukmilch
zti mischen und dabei durch Wahl des Druckes, der Schleifkorngröße oder durch die
Menge der verwendeten Kautschukmilch die Porosität innerhalb gewisser Grenzen zu
regeln. Die Herstellung geschieht etwa in der Weise, (1:i1:1 das Schleifmaterial
mit Kautschukmilch und Beschleunigungsmitteln gemischt, der t'1>erschuß an Kautschukmilch
zur r#litreiiiitiiig gebracht wird und die erhaltene Mischung in heißen Formen gepreßt
wird, wobei eine Koagulation stattfindet und die hasse anschließend vulkanisiert.
Die Koagulation führt unter diesen Bedingungen zu einer Porenbildung in beschränktem
Umfang, die aber praktisch in den Grenzen der natürlichen Porenbildung liegt und
nur in beschränktem Umfange eine Beeinflussung des Porenvolumens zuläßt. Schleifkörper
gemäß der Erfindung dagegen. welche in einem zweistufigen Verfahren der beschriebenen
Art hergestellt sind und deren künstlich erzeugte Hohlräume ein wabenartiges Skelett
ergeben, zeichnen sich gerade infolge der Doppelbindung aus einem Harz und der Risse
u. ä. auskleidenden und die Zellemvände mit einer vulkanisierten Haut überziehenden
Kautschukmasse trotz ihrer hohen Porosität durch vorzügliche Festigkeit aus, wobei
die Bindung besondere Eigenschaften, vor allein hinsichtlich der Elastizität, mit
sich bringt. Sie sind deshalb für die verschiedensten Anwendungszwecke bei hohen
Beanspruchungen geeignet.