Titel: | Ueber Schleifräder und Schleifmaschinen. |
Autor: | Pregél |
Fundstelle: | Band 273, Jahrgang 1889, S. 449 |
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Ueber Schleifräder und
Schleifmaschinen.
Mit Abbildungen auf Tafel
24.
Ueber Schleifräder und Schleifmaschinen.
In der Revue générale des machines-outils, 1888 Bd. 2
Nr. 5 * S. 85 bezieh. in Armengaud's Publication industrielle, 1889 Bd. 32 Nr. 9 * S. 193,
ist das Schmirgelschleifrad und die zugehörigen Maschinen in eingehender Weise von
Rigoni bezieh. Poulot
besprochen worden, Arbeiten, welche als recht bemerkenswerthe zu bezeichnen
sind.
Das Schleifrad aus Naxos-Schmirgel, welches die Leistung
von achtzig Feilen überbietet und mit hundertmal gröſserer Arbeitsgeschwindigkeit
wirkt als diese, welches mit lk abgenutzten
Schleifradmaterials annähernd 5k vom härtesten
Spanmaterial liefert, ist für die Bearbeitung harter Metalle und gehärteter
Werkzeuge unentbehrlich, eigentlich für gewisse Zweige des Metallgewerbes das
Zukunftswerkzeug geworden, berufen, Feile und Meiſsel zu verdrängen und die
Handarbeit zu beschränken.
Der in zwanzig und mehr Abstufungen nach Korngröſse gesichtete Schmirgelsand wird mit
einem Bindemittel im Verhältnisse 9 zu 1 gemengt und unter starkem Druck in die
entsprechenden Scheibenformen gepreſst.
Während hauptsächlich nur der Corundsand aus Naxos in Griechenland bezieh. aus Smyrna
in Kleinasien zu Schleifrädern verwendet wird, sind die verschiedensten Bindemittel,
welche zum Theile Geheimniſs der Schleifradfabriken geblieben sind, in Anwendung. Da
aber das Bindemittel nicht nur Einfluſs auf die Eigenschaft, Leistungsfähigkeit,
Festigkeit und das Verhalten des Schleifrades während der Arbeit besitzt, sondern
auch den eigentlichen Werth dieses Werkzeuges bedingt, so ist die Bedeutung dieser
Bindemittel einleuchtend.
Der Magnesia-Cement, ein billiges und energisches
Bindemittel, ist hydroskopisch, die Kohlensäure der Luft bedingt Volumenänderung des
Scheibenkörpers, dem zu Folge innere Spannungen auftreten, welche zu gefährlichen
Brüchen Veranlassung geben können. Uebrigens wird die Bindung zu kompakt. Andere
mineralische Cemente sind weniger wirksam und daher auch weniger in Anwendung.
Das Wasserglas, ein flüssiges Silicat, Bindemittel bei
Ransome's Schleifrad, gibt harte Schleifscheiben,
welche im Betriebe die Lebhaftigkeit des Griffes nur kurze Zeit behalten und die
auſserdem sehr spröde und zerbrechlich sind.
Bindemittel, die bei einer Temperatur von 130° zum Abgüsse der Schmirgelmasse
verwendet werden, wie Leim, Gummi mit Leinöl, sind wohl gut, es haftet aber solchen
Scheiben der Uebelstand an, daſs sie beim Warmarbeiten weich werden, die Form
verlieren und sich dann verschmieren.
Das Bindemittel der bekannten vorzüglichen amerikanischen Tanit-Schmirgelscheiben ist eine Gelatine-, Tannin- und Leimmischung.
Die Schmirgelscheiben von Poulot erhalten als
Bindemittel vulkanisirten Kautschuk, wodurch die
Scheiben bei einiger Elasticität groſse Widerstandsfähigkeit und ein stets offenes
Korn besitzen. Auch sind dieselben gegen die schädlichen Einflüsse von Luft und
Feuchtigkeit gesichert.
Schwefel als Bindemittel soll sich nicht bewährt haben,
da er die Scheiben bröcklig, übelriechend und leicht entzündbar macht.
Alle sonstigen fremdartigen Beimischungen zum Schmirgelmateriale entwerthen die
Schleifscheiben.
Die Härte der Scheiben hängt von dem Verhältnisse des
Schmirgelsandes zum Bindemittel und von der Stärke der Formpressung ab.
Im Allgemeinen arbeitet eine weiche Schmirgelscheibe rascher bei gleichzeitig
stärkerer Abnützung als eine hartgepreſste.
Weiche Scheiben dienen zum Schärfen der Stahlwerkzeuge und der Sägen, überhaupt
überall dort, wo man die Härtung der Schneide schonen will.
Die mittelharten Schmirgelscheiben verwendet man als eigentliches Ersatzwerkzeug an
Stelle von Feile, Dreh- und Hobelstahl, während die harten als Schleif- und Polirscheiben für kleinere Werkstücke in groſser
Wiederholung Verwendung finden.
Die Korngröſse, d. i. die Angriffsfähigkeit der Scheibe, bedingt die Stärke und Art
der Arbeit, sowie ebenfalls die Abnützung der Scheibe selbst. Je gröſser die
Kornstärke und je schwächer das Bindemittel, desto auffälliger die Abnützung, welche
aber bei harten Scheiben oder solchen von ungleicher Zusammensetzung dadurch zur
Erscheinung kommt, daſs die Scheiben den Griff verlierend, unrund werden oder
ausbröckeln.
Eines wie das andere bedingt ein Nachdrehen der Scheibe, welches am besten mittels
eines schwarzen Diamanten bei einer Umlaufgeschwindigkeit, welche annähernd ein
Zehntel der Arbeitsgeschwindigkeit ist, durchgeführt wird.
Diese Arbeitsgeschwindigkeit ist für Scheiben mit den folgenden Bindemitteln in
Metern für eine Secunde:
Magnesiacement
15m
Leimbindung
18
Kautschuk
25
Tanitscheiben
26
Wenn eine rundlaufende, sonst aber unverletzte Scheibe glatt geworden ist und den
Griff verloren hat, so kann man dieselbe mit verdünnter Schwefelsäure behandeln,
muſs sie aber nachher sorgfältig mit reinem Wasser abwaschen und vor der
Wiederverwendung gehörig abtrocknen lassen; oder man rauht die Fläche mit dem
Bruchstücke einer Säge oder Feile auf. Auch soll während der Betriebsstillstände bei Naſsschleifscheiben
darauf gesehen werden, daſs nicht etwa die Schmirgelscheibe im Trogwasser
eingetaucht bleibt denn sonst wird dieselbe Feuchtigkeit anziehen, excentrisch
werden und leicht der Zerstörung anheimfallen.
In Bezug auf die Gefahr des Zerspringens rasch kreisender Schmirgelräder obwalten
insofern noch Irrthümer, als die allgemeine Ansicht die Schmirgelräder von groſsem
Durchmesser als die gefährlicheren, also die schwächeren bezeichnet.
Die Centralkraft, welche zwei zugehörige Scheibenhälften trennt, ist:
K=\frac{m\,v^2}{r}=m\,r\,.\,w^2=\frac{m}{90}\,r\,.\,n^2,
oder annähernd
K=\frac{G}{900}\,.\,r\,.\,n^2,
wenn
(G : g) = m die Masse einer Scheibenhälfte vom Gewichte G,
g = 9,81 die Beschleunigung der Schwerkraft,
r der Scheibenhalbmesser in m,
v Umfangs-, w
Winkelgeschwindigkeit und n minutliche Umlaufszahl
sind.
Daraus folgt, daſs die Fliehkraft für eine Masseneinheit im einfachen Verhältnisse
zum Halbmesser, im quadratischen zur Umlaufszahl zunimmt, demnach die absolute
Festigkeit des Schmirgelradmateriales für sonst gleiche Umfangsgeschwindigkeit
zweier ungleich groſser Scheiben mit abnehmendem Durchmesser zunehmen muſs. Die
tangentiale Wurfkraft für gleich groſse Bruchstücke ist aber gleichbleibend.
Die Schmirgelräder der Norton Emery Wheel Co. in
Worcester, Mass. (vgl. American Machinist vom 27.
Oktober 1888 Bd. 11 * S. 5), haben für allgemeine Schleifarbeit 300 bis 175mm Durchmesser, zum Werkzeugschleifen 175 bis
100mm, und die Schleifräder zum Ausschleifen
von Bohrungen 50 bis 20mm Durchmesser.
Die Schleifmaschinen bestehen in der Hauptsache aus
einem sorg-faltig ausgeführten Spindellager für das Schleifrad und einer Auflage für
das Werkstück, welche nach Erforderniſs zu einem Support von entsprechender
Vollkommenheit ausgebildet ist. Hiernach unterscheidet man Maschinen für allgemeinen
Schleif betrieb, Schleifmaschine für Schneidwerkzeuge, Bohrer, Fräser u. dgl., und
endlich Sondermaschinen zum Schleifen, Poliren u.s.w.
Weil aber das Schleifrad ein rauh wirkendes Werkzeug ist, welches überdies mit hoher
Umlaufsgeschwindigkeit arbeitet, so muſs das ganze Maschinengestell derart fest und
massig ausgeführt werden, daſs Schwingungen und Stöſse ohne merklichen Einfluſs auf
die Arbeitsführung bleiben. Um sich der möglichst günstigen Arbeitsgeschwindigkeit
zu nähern, sollen für den Antrieb Stufenscheiben schon aus dem Grunde vorgesehen
sein, weil mit der Abnahme des Durchmessers stets eine Zunahme der minutlichen
Umlaufszahl Schritt halten sollte. Um dieses zu umgehen, benützt man für gewisse
Arbeitsverachtung sogen. Tellerscheiben, das sind Scheiben, die mit ihrem
winkelrecht vorstehenden schmalen Bordrand arbeiten. Im Allgemeinen können
Schleifräder mit dem ebenen, schrägen oder abgerundeten Umfange oder mit ihren
Stirnflächen wirken, man kann mit denselben trocken oder naſs, mit Wasser und Oel
schleifen.
Das Trockenschleifen bietet den Vortheil einer genaueren Beobachtung des
Arbeitsganges und der sorgfältigsten Arbeitsführung, hat jedoch den Nachtheil, daſs
bei kräftiger Wirkung eine Erhitzung und lästige Staubbildung nicht zu vermeiden
ist. Deshalb umschlieſst man das Schleifrad mit einem nur an der Arbeitsstelle etwas
offenen Helm und saugt den sich bildenden Staub mit Ventilatoren ab. – Beim
Naſsschleifen ist der Verlauf der Arbeit nicht genau zu verfolgen, man bedarf daher
geeigneter Spannvorrichtungen für das Werkstück, die ein genaues Anstellen
ermöglichen. Ueberdies verliert die Arbeitsfläche des Werkstückes an Politur und
wird leicht rostig. Eine kleine Fächerpumpe und entsprechende Strahlrohre sind
hierzu selbstverständlich erforderlich.
Das Schleifen mit Oel wendet man nur an, wenn höhere Politur erforderlich ist. Die
Lager der Schleifradspindel müssen reichlich bemessen, gut geölt und gegen Staub und
Spülwasser gut gesichert sein. Entsteht beim Schleifen ein Druck in der
Achsrichtung, so muſs dieser im Hinterlager durch stellbare Spurzapfen unbedingt
aufgefangen werden.
Die Verbindung und Centrirung des Schleifrades auf die Spindel wird bei der
Vorführung der betreffenden Maschinen Erwähnung finden.
Schleifmaschinen, welche mit dem Scheibenumfange
arbeiten.
Groſse Schleifmaschine (Fig. 1 und 2). Das Schleifrad M von 1000mm
Durchmesser und 200mm Breite greift in eine
Aussparung des Hohlguſsständers B ein, welcher Auflage
und Führung einer Tischplatte T gewährt, die mittels
der Spindel F angestellt werden kann. Das durch eine
Stufenscheibe C bethätigte Schleifrad kreist mit 500
minutlichen Umdrehungen.
Die kleine Schleifmaschine (Fig. 3 und 4) arbeitet mit zwei
Schleifrädern von 350mm Durchmesser und 60mm Breite, deren gemeinschaftliche Spindel mit
1400 minutlichen Umdrehungen läuft, während die zugehörige Vorgelegewelle bloſs 350
Umdrehungen macht. Die Ausrückung wird durch den in Fig. 4 und deren
Nebenfigur dargestellten Drehgriff mit Gabelschlitten F
durchgeführt, Um feste Zapfen des Tischwinkels T sind
Arme s drehbar, in welchen die Auflagen T für das Werkstück drehbar und in der Hochrichtung
stellbar sind. Die Korngröſse, der Griff oder die Härte dieser Scheiben kann nach
Bedarf verschieden gewählt sein.
Die in Fig. 5
dargestellte Maschine ist zum Naſsschleifen eingerichtet. Zu diesem Behufe ist der Helm
d mit dem Strahlrohre e versehen, welchem das Wasser von der Fächerpumpe a zugeführt wird. Die feste Auflage b ist
über einem am Gestelle angegossenen Tische mit Seitenrändern angeordnet, welcher das
Spritzwasser sammelt und einem im Gestelle vorgesehenen Behälter zuleitet.
Flachschleifmaschine (Fig. 6, 7 und 8). Bei dieser Maschine
wird das Werkstück nicht gegen den Umfang des Schleifrades, sondern längs desselben
bewegt, wobei eine gröſsere ebene Fläche des Werkstückes abgeschliffen werden soll.
– Deshalb ragt nur eine kleine, durch die Tischstellung regelbare Zone des
Schleifrades über die Tischebene vor. Diese Maschine ist mit zwei Schleifrädern
ausgerüstet, von welchen das eine grobkörnig für die Vorarbeit, das andere
feinkörnig für das Glattschleifen bestimmt wird.
Bemerkenswerth ist die Befestigung des Schleifrades auf der Spindel, die Hochstellung
der Winkeltische und die Lagerung der Spindel. Die Scheiben von 600 und 280mm Durchmesser und Breite machen 800 minutliche
Umläufe.
Gewöhnlich wird der Spindel der zehnte Theil des Schleifraddurchmessers als Stärke
zugemessen. Um den Arbeitsraum nicht zu beschränken, ist ein Betrieb mit wagerecht
laufenden Riemen empfehlenswerth.
Für gewisse Zwecke in Schloſsfabriken u. dgl. ist die in Fig. 9 dargestellte
Maschine mit stehend laufender Spindel recht brauchbar, wobei die obere Stirnfläche,
sowie auch der Umfang zum Abschleifen benutzt werden kann. Eine Tischauflage ist bei
einer gewissen Kleinheit der Werkstücke kaum erforderlich.
Schleifmaschinen, welche mit der Stirnfläche des
Schleifrades wirken.
Groſse Planschleifmaschine (Fig. 10 bis 12). Bei
dieser Maschine ist die Festklemmung des Schleifringes M von 1000mm Durchmesser bei 130mm Breite durch mehrere Ringsectoren H, deren Bordränder den Schleifring fassen,
beachtenswerth. Diese an der Rückseite der Plan-Scheibe G geführten Sectoren werden durch Schrauben g
centrisch angestellt. Zu bemerken ist noch die auch in Fig. 12 abgebildete
Lagerung, die Gegendruckschraube a am Hinterlager und
die Riemenverstellung.
An der Arbeitsseite befindet sich ein glatter, durch die Spindel e abstellbarer Tisch T,
auf welchem die in Fig. 13 und 14 abgebildeten
Spannvorrichtungen die erforderliche Auflage finden. – Die winkelartige
Spannvorrichtung K (Fig. 14) mit Schraubstock
J und J1 besitzt zwei Griffsehlitze, während jene Fig. 13 mit
zwei Handgriffen ausgestattet ist.
Kleiner Planschleifer (Fig. 15 und 16). Der
Schleifring M von 350 und 80mm Durchmesser und Breite wird durch einen
schmalen Auſsenbord der Planscheibe G und durch eine
etwas abgeschrägte Gegenscheibe
G1 durch die
Mittelschraube g gehalten, während der Quertisch T vermöge zweier Säulenstützen t getragen wird. Die Spindel macht 1400 minutliche Drehungen. Bei dieser
Befestigungsweise ist auf die verschieden groſse Ausdehnung durch die Wärme, der
beiden Materialien, der Planscheibe und des Schleifringes keine Rücksicht genommen,
ein Umstand, der bei groſsen Ausführungen leicht zu Miſsständen Veranlassung geben
kann.
Selbstthätige Messerschleifmaschine.Fußnotentext zu diesem Anmerkungszeichen fehlt im Text.Ueber Schleif- und
Schmirgelscheiben vgl. 1879 232 381.
1881 239 413 bezieh. 240 405. 241 76. 242 * 173.
1882 245 45. 1884 253
301. 254 * 335. 1885 256 487 bezieh. 257 119. 1886 261 *
402. 1887 263 * 366. Röhr 1887 264 46. Geiger 1887 264 139.
266 283 bezieh. * 334. 1888 268 * 288. Schmirgelscheiben auf Naxos 1889 272 598. Zum Schleifen der Hobelmesser
für Holzhobel-, Papierschneidemaschinen u.s.w., unter Winkel bis zu 90°, ist die in
Fig. 17
und 18 zur
Ansicht gebrachte Maschine mit Tellerscheibe von 225 zu 100mm Durchmesser und Breite bestimmt. Von der mit
1200 minutlichen Umläufen kreisenden Schleifradspindel wird mittels der Scheiben P1 und P eine untere Seitenwelle f getrieben, welche wieder mittels Rollen c
und C eine seitlich am Tischwinkel gelagerte Welle e mit annähernd 130 minutlichen Umgängen treibt. Auf
dieser Welle ist ein aus drei Winkelrädern r und einer
Zwischenkuppelung d zusammengesetztes Wendegetriebwerk
angeordnet, durch welches die Tischspindel v bethätigt
und dadurch der Tischschlitten K in begrenzte
Hubbewegung versetzt wird. Auf diesen ist ein Querschlitten K1 mit zwei Lagerflügeln anstellbar,
zwischen welchen der Aufspannwinkel L mittels durch die
beiderseitigen Bogenschütze gesteckte Schrauben n in
die dem Schleifwinkel entsprechende Winkellage eingestellt wird. Eine Steuerstange
F mit Anschlagklötzchen f vermittelt die selbstthätige Hubbewegung des Tischschlittens K.
Doppelte Schleifmaschine (Fig. 19).Ueber Schleifmaschinen vgl. Thomas und Sterne 1878 229 202 bezieh. 1879 231 * 106. 1880
237 * 269. 240 *
349. Pfaff 1882 244
* 35. Tanite 1883 248 *158. Oppenheim 1884 251 * 395 bezieh. Sondermann und Stier
253 * 19. 1885 258 *
437. Laurent 1885 256 * 21. Päschke 1886 259 * 218. Munker und
Schuckert
261 * 11 bezieh. Brown
und Sharpe * 157. Reinecker
262 * 68. 1887 266 *
300 bezieh. Luke und Spencer * 359 bezieh. Sterne * 392. Oppenheim 1888 269 * 414 bezieh. Parks * 433. Shoemaker 1889 271 * 251. 272 * 18. Auf beiden Enden der
Hauptspindel sind fliegend eine einfache Schleifscheibe mit Auflage und eine
Tellerscheibe mit stellbarem Tischwinkel und verschiebbarem Kreuzsupportschlitten
angeordnet. Durch diese Verdoppelung entsteht eine für kleinere Betriebe recht
brauchbare Schleifmaschine.
Pregél.