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Patent Searching and Data


Title:
GRINDING BELT AND METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING THE SAME
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1997/007936
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention concerns a continuous grinding belt characterized in that threads which provide the longitudinal strength of the grinding belt in the grinding belt backing are wound helically on a winding device. This is advantageously carried out on an auxiliary backing which can be part of the grinding belt and in particular helps to provide strength in the transverse direction.

Inventors:
PRAHL ERNST
UHLMANN ECKART
Application Number:
PCT/EP1996/003804
Publication Date:
March 06, 1997
Filing Date:
August 29, 1996
Export Citation:
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Assignee:
HERMES SCHLEIFMITTEL GMBH & CO (DE)
International Classes:
B24D11/00; B24D11/02; (IPC1-7): B24D11/00; B24D11/02
Domestic Patent References:
WO1995022438A11995-08-24
WO1993012911A11993-07-08
Foreign References:
US2743559A1956-05-01
US2682733A1954-07-06
US2294245A1942-08-25
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Claims:
Patentansprüche
1. Schleifband mit einer Unterlage, die im wesentlichen in Schleifbandlaufrichtung verlaufende, den größeren Teil der Längsfestigkeit des Schleifbands liefernde Fäden (4) und eine die Fäden miteinander verbindende Fadenbindung (10) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden (4) die Bandbreite schraubenförmig durchlaufend angeordnet sind.
2. Schleifband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel α zwischen der Schleifbandrichtung und der Fadenrichtung nicht größer als 3° ist.
3. Schleifband nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Fadenbindung (10) die Fäden (4) unmittelbar miteinander verbindet.
4. Schleifband nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß eine Hilfsunterlage (2) vorgesehen ist und die Fadenbindung (10) zur Verbindung der Fäden (4) mit der Hilfsunterlage (2) ausgebildet ist.
5. Schleifband nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenbindung (10) die Fäden und die Hilfsunterlage klebend verbindet.
6. Schleifband nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden (4) mit der Hilfsunterlage (2) durch eine Schweißnaht (15) verbunden sind.
7. Schleifband nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Hilfsunterlage (2) einen wesentli¬ chen Teil der Querfestigkeit des Schleifbandes liefert.
8. Schleifband nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Hilfsunterlage (2) auf der der Kornschicht (13) abgewandten Seite der Fäden (4) gelegen ist.
9. Schleifband nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Fadenbindung (10) querfest ausge¬ bildet ist.
10. Schleifband nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Fadenzwischenräume (a ) auf der der Hilfsunterlage (2) abgewandten Seite von einer Füllbindung (11) ausgefüllt sind.
11. Schleifband nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllbindung (11) die Fäden (4) überdeckt.
12. Schleifband nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllbindung (11) querfest ausgebildet ist.
13. Schleifband nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Füllbindung als Formausgleichsschicht ausge¬ bildet ist.
14. Schleifband nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Fäden (4) einschichtig angeordnet sind.
15. Schleifband nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Fäden mehrschichtig angeordnet sind.
16. Schleifband nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Fäden (4) zwischenraumfrei angeord¬ net sind.
17. Schleifband nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Fäden einander überlappend angeord¬ net sind.
18. Schleifband nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden mit gegenseitiger Formanpas¬ sung angeordnet sind.
19. Schleifband nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Fäden Monofilamente sind.
20. Schleifband nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Fäden aus Filament oder Stapelfa¬ sern bestehen.
21. Schleifband nach einem der Ansprüche 10 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllbindung (11) als Grundbindung (12) für das Schleifkörn (13) dient.
22. Schleifband nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Grundbindung (12) für das Schleif körn (13) gesondert von der Faden oder Füllbindung (10, 11) vorgesehen ist.
23. Schleifband nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Fäden (4) und/oder die der Grund¬ bindung (12) benachbarte Faden bzw. Füllbindung (10, 11) elektrisch leitend sind und die Grundbindung (12) elektro¬ lytisch gebildet ist.
24. Schleifband nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß es eine Schicht mit einer gegenüber den benachbarten Schichten (ggf. nach oder bei chemischer oder physikalischer Behandlung) geringeren Trennwiderstandsfä¬ higkeit enthält.
25. Verfahren zum Herstellen eines Schleifbands nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß ein Faden oder eine Fadengruppe schraubenförmig ohne Abstand oder mit im wesentlichen konstantem Abstand gewickelt, die Fa¬ denwindungen mittels einer insbesondere aus dem fließfähigen Zustand erstarrenden Fadenbindung miteinander verbunden und die so gebildete Unterlage mit Schleifkorn beschichtet wird.
26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden unter einem Winkel zur Schleifbandrichtung von nicht mehr als 3° gewickelt werden.
27. Verfahren nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Fäden mittels der Fadenbindung unmittelbar miteinander verbunden werden.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Fäden auf einer Hilfsunterlage ge¬ wickelt und mittels dieser über die Fadenbindung mitein¬ ander verbunden werden.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 28, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß für die Fadenbindung ein Klebmittel ver¬ wendet wird.
30. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden mit der Hilfsunterlage verschweißt werden.
31. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 29, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der flüssige Fadenbinder auf den Faden und/oder auf die Hilfsunterlage aufgetragen und mit diesen zugeführt wird.
32. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 31, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß man einen Faden ohne oder mit geringer gegenseitiger Faserbindung verwendet und ihn auf der Wickelunterlage sich ausbreiten läßt.
33. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 32, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß auf und/oder in die Fadenschicht eine Füllbindung auf bzw. eingebracht wird.
34. Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllbindung vor dem Aufbringen der Grundbindung für das Korn mindestens teilweise erhärten gelassen wird.
35. Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllbindung als Grundbindung für das Korn verwendet wird.
36. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 34, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die zur Aufnahme der Grundbindung be¬ stimmte Fläche vor dem Auftragen der Grundbindung geglät¬ tet, ggf. geschliffen, wird.
37. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 36, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Dehnung der Fäden beim Wickeln etwa derjenigen der Hilfsunterlage gleicht.
38. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 37, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß das Schleifkörn auf derselben Vorrich¬ tung aufgebracht wird, auf der das Band gewickelt wird.
39. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 38, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß alle Beschichtungen einschließlich der Beschichtung mit Schleifkörn vorgenommen werden, während sich die die Fadenwindungen enthaltende Unterlage noch auf der beim Wickeln verwendeten Tragvorrichtung befindet.
40. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlage auf einem Wickelstütz¬ band gewickelt, mit diesem von der Wickelvorrichtung abgenommen und ggf. mit diesem durch weitere Behandlungs¬ oder Verarbeitungsstationen geführt wird, bevor sie von diesem gelöst wird.
41. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 25 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine ERSATZBLATT(REGEL26) Wickeltrommel (7) aufweist, deren Wickelumfang der zu er¬ zeugenden Schleifbandlänge gleicht.
42. Vorrichtung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß der Wickelumfang zum Abnehmen des gewickelten Bandes ver¬ minderbar ist.
43. Vorrichtung nach Anspruch 41 oder 42, dadurch gekennzeich¬ net, daß sie anstelle der Trommel (7) eine Mehrzahl von Walzen (1) aufweist, die von einem Wickelstützband (ggf. Hilfsunterlage 2) umlaufen sind, dessen Länge der Länge des zu erzeugenden Schleifbands gleicht.
Description:
Schleifband sowie Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen desselben

Die Erfindung betrifft ein Schleifband mit einer Unterlage, die in Schleifbandlaufrichtung verlaufende, den größeren Teil der Längsfestigkeit des Schleifbands liefernde Fäden und eine die Fäden miteinander verbindende Fadenbindung umfaßt. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren sowie Vorrichtungen zur Herstellung eines solchen Schleifbands (WO 86/02306).

Schleifbänder bestehen aus einer flexiblen Unterlage, die die Schleifkräfte überträgt, und einer darauf mittels eines Binde¬ mittels verankerten Schleifkornschicht. In der Regel werden zunächst bis zu 3000 Meter lange, zu Rollen aufgewickelte Bah¬ nen der bereits mit Bindemittel und Schleifkorn beschichteten Unterlage hergestellt. Aus diesen Bahnen werden die einzelnen Schleifbänder konfektioniert, indem aus einer Bahn entspre¬ chend den Maßen des anzufertigenden Schleifbandes Streifen ab¬ getrennt und deren Enden mittels besonderer Verbindungstech¬ niken zur Bildung eines endlosen Schleifbands zusammengefügt

werden. Die Verbindungsstelle bildet im Verlauf des Schleif¬ bands eine unerwünschte Inhomogenität sowohl wegen der verän¬ derten Flexibilität, als auch der erhöhten oder verringerten Dicke, durch die das Laufverhalten des Bandes und das Ein¬ griffsverhalten der Kornspitzen beeinträchtigt und Fehler des Schleifbildes verursacht werden können. Diese Nachteile können auch nicht gänzlich dadurch vermieden werden, daß die Verbin¬ dungsstelle schräg oder gar unter spitzem Winkel zur Bandlauf¬ richtung angeordnet wird (US-A 4,018,578, EP-A 626238), zumal eine solche Anordnung in der Regel in Konflikt kommt mit der Forderung, die Richtung größter Zugfestigkeit und gering¬ ster Dehnung der Unterlage in Bandlaufrichtung anzuordnen. Durch die Verwendung von extrem dünnen Folien zum Verkleben der Verbindungsstelle sowie durch das Einlegen der Folie in entsprechend ausgefräste Vertiefungen wurden in der Vergan¬ genheit zwar wesentliche anwendungstechnische Verbesserungen erreicht, jedoch sind diese nur möglich durch den Einsatz hochwertiger Materialien sowie einer präzisen, maschinell und personell aufwendigen Fertigungstechnik.

Die Vielzahl verbesserter Verbindungstechniken sowie die ste¬ tige Optimierung der hierbei zur Anwendung kommenden Kleb¬ stoffe und Verstärkungsfolien haben nichts an der Tatsache geändert, daß die Verbindungsstelle zum einen anwendungstech¬ nisch immer wieder die Grenzen des Werkzeugeinsatzes bestimmt und zum anderen durch Verschleiß (Reißen) ein vorzeitiges Ver¬ sagen des Schleifbandes verursachen kann.

Zur gänzlichen Vermeidung der Verbindungsstelle ist es bekannt (DE-C 814407), die für ein Schleifband bestimmte Unterlage endlos in der gewünschten Länge aus mehreren Lagen eines flächigen Grundmaterials spiralförmig zu wickeln, so daß die in den Endbereichen des Grundmaterials entstehende Inhomogeni¬ tät sich nur auf einen Bruchteil der Gesamtdicke der Unterlage bezieht und dadurch kaum noch in Erscheinung tritt. Jedoch hat dies den Nachteil, daß das Grundmaterial sehr dünn sein muß und in seiner Mehrschichtigkeit zu teuer wird.

Ferner ist es bekannt, auf der Innenseite einer Hohltrommel das Fasermaterial für eine Schleifbandunterlage unter der Wirkung der Fliehkraft von Kunstharz durchdringen zu lassen und dadurch eine endlose Schleifbandunterlage zu schaffen (WO 95/00294). Eine einheitliche Oberflächen- bzw. Rückseiten¬ struktur, wie sie bei verbindungsstellenfreien Schleifbändern vorliegt, scheint eine derartige Unterlage jedoch nur bei Ver¬ wendung weicher, vliesartiger Fasermaterialien aufzuweisen, während die Verwendung von festem und dehnungsarmem Texilma- terial mit in Bandrichtung verlaufenden Fäden im Bereich der benachbarten Enden dieses Texilmaterials zu einer Schwachstel¬ le oder zu Inhomogenität führen muß.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Schleif- band der eingangs genannten Art zu schaffen, das verbindungs¬ stellenfrei ist. Es sollen ferner ein Herstellungsverfahren und eine dafür geeignete Vorrichtung zur Verfügung gestellt werden.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß die Fäden die Bandbreite schraubenförmig durchlaufend angeordnet sind. Diese Anordnung wird dadurch erreicht, daß ein Faden oder eine Fadengruppe schraubenförmig ohne Abstand oder mit im wesentli¬ chen konstantem Abstand gewickelt und die Windungen mittels einer vorzugsweise aus dem fließfähigen Zustand erstarrenden Fadenbindung miteinander verbunden und mit Schleifkorn be¬ schichtet werden. Das so hergestellte Schleifband ist verbin¬ dungsstellenfrei.

Die Fadenbindung kann die Fäden unmittelbar miteinander verbinden. Wenn der Fadenzusammenhalt in Querrichtung hinrei¬ chend fest sind, kann ggf. auf weitere Bestandteile der Unterlage bzw. des Schleifbands, die dessen Querfestigkeit begründen, verzichtet werden. Besonders zweckmäßig ist jedoch eine Ausführungsform, bei welcher eine Hilfsunterlage vorgese¬ hen ist und die Fadenbindung zur Verbindung der einzelnen Fäden mit der Hilfsunterlage ausgebildet ist.

Der Winkel zwischen der Richtung des Schleifbands und der Fa¬ denrichtung soll nicht größere als 3° sein. Er liegt besser unter 1°, noch besser unter 0,5°. Die Fadenrichtung stimmt demzufolge mit der Laufrichtung des Bands im wesentlichen überein, so daß auch die Richtung der größten Festigkeit und geringsten Dehnung des fertigen Schleifbands mit der Bandlauf¬ richtung übereinstimmt.

Die Hilfsunterlage hat die Aufgabe, die Herstellung der Schleifbandunterlage im Wickelprozeß zu vereinfachen und die Ablösung dieser Schicht von der Wickelvorrichtung zu erleich¬ tern. Sie kann auch Aufgaben im fertigen Schleifband überneh¬ men, insbesondere einen Beitrag zur Bildung der Querfestigkeit des Schleifbands zu leisten oder die Fadenschicht vor rücksei¬ tigem Abrieb durch die das Schleifband antreibenden Rollen oder durch ein Stützelement, das das Schleifband gegen ein Werkstück preßt, zu schützen. In der Regel ist deshalb die Hilfsunterlage Bestandteil des fertigen Schleifbandes. Es kann jedoch Anwendungen geben, in denen sie im Schleifband uner¬ wünscht oder entbehrlich ist. In diesem Fall wird eine Hilfs¬ unterlage bzw. das diese mit dem Faden verbindende Bindemittel derart ausgewählt, daß ein einfaches Entfernen der Hilfsunter¬ lage möglich ist. Die Querfestigkeit des Schleifbandes kann dann beispielsweise durch eine faserverstärkte Fadenbindung gewährleistet sein. Werden entsprechende Vorkehrungen - z.B. Aufbringen einer Trennschicht auf die Kontaktflächen der Win¬ keleinrichtung - getroffen, so ist eine Fertigung auch gänz¬ lich ohne Hilfsunterlage möglich.

Je nach ihren Aufgaben kann die Hilfsunterlage aus unter¬ schiedlichem Material gebildet sein, beispielsweise aus Faser¬ und Textilmaterial wie Vlies, Gewebe oder Gewirke. Sie kann von Kunststoff- oder Metallfolien gebildet sein. Auch Kombina¬ tionen mehrerer solcher Flächenmaterialien kommen in Frage. Sie kann auf der Seite, die der zu bildenden Fadenschicht abgewandt ist, bereits bekörnt sein. Wenn es auf hohe Gleich¬ förmigkeit und Dimensionsstabilität ankommt, bieten sich

ERSATZBLAπ(REGEL26)

beispielsweise Polyester- oder Polyimidfolien an. Wenn die Strukturrauheit von Textilmaterial nicht als nachteilige empfunden wird, bieten sich Gewebe oder insbesondere Gewirke an. Vorzugsweise sollte die Hilfsunterlage derart beschaffen sein, daß sie die Querfestigkeit des Schleifbandes gewährlei¬ stet. Dessen Festigkeit in Bandlaufrichtung sollte sie jedoch im Verhältnis zur Längsfestigkeit der Fadenlage möglichst wenig beeinflussen. Sie sollte auch die Flexibilität in Bandlaufrichtung möglichst wenig beeinflussen, damit sich an ihrer Stoßstelle keine wesentliche Unstetigkeit der Schleif¬ bandeigenschaften ergibt.

Es ist in erster Linie vorgesehen, daß die Fadenbindung von einem klebend wirkenden und erhärtenden Material gebildet wird, zumal man dafür auf bewährte Werkstoffe und Techniken zurückgreifen kann. Jedoch kann erfindungsgemäß auch vorgese¬ hen sein, daß die Fäden mit der Hilfsunterlage und/oder mit¬ einander verschweißt sind. Beispielsweise können monofile oder bändchenförmige Fäden aus thermoplastischem Kunststoffmaterial mit einer die Hilfsunterlage bildenden Folie aus entsprechen¬ dem Material durch Laserverschweißung verbunden werden. Ferner können monofile Fäden auch durch Reib- oder Preßschweißung miteinander verbunden werden.

Das für die Bildung der Fadenbindung bestimmte, noch nicht verfestigte Harzmaterial wird beispielsweise flächig oder auch nur auf jene Stelle der Hilfsunterlage aufgetragen, auf welche zunächst der gewickelte Faden abgelegt wird. Statt dessen kann die Masse aber auch auf den Faden aufgebracht und von diesem zur Wickelstelle transportiert werden. Die sofortige Fixierung des Fadens auf der Hilfsunterlage ist durch eine auf dieser befindlichen Kontaktklebeschicht möglich; in diesem Fall dient die Fadenbindung dem Zustandekommen einer ausreichenden Querfestigkeit.

In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schleifbands ist die Hilfsunterlage auf der der Kornschicht

ERSÄΓZBLÄΓT (REGEL 26)

abgewandten Seite der Fäden gelegen. Die Unterlage braucht dann vor dem Aufbringen der Kornschicht nicht gewendet zu werden.

In der Regel ist es zweckmäßig, vor dem Aufbringen der Korn¬ schicht noch eine Füllbindung auf die Fäden aufzubringen, die die Fadenzwischenräume auf der der Hilfsunterlage abgewandten Seite ausfüllt und ggf. auch die Fäden bzw. die Fadenzwischen¬ räume ganz oder teilweise überdeckt. Letzeres ist vor allem vorteilhaft, wenn das Material der Korn-Grundbindung nicht hinreichend auf dem Fadenmaterial haftet oder wenn es insbe¬ sondere bei feiner Bekörnung notwendig ist, eine glatte, gleichmäßige Fläche für den Kornauftrag zu schaffen.

Die Füllbindung kann auch zur Bildung der Querfestigkeit des Schleifbands herangezogen werden, indem sie beispielsweise durch Fasern verstärkt wird. Diese können in Form eines Flä¬ chengebildes - z.B. eines Vlieses - oder im Fall eines Harz- Faser-Gemisches als Inhaltsstoff des Harzes eingebracht wer¬ den. Wenn es darauf ankommt, in diesem Bereich des Schleif- bands für größere Querfestigkeit zu sorgen, können zwischen die Füllbindung und die Korn-Grundbindung auch noch weitere Elemente eingefügt werden, beispielsweise in Querrichtung ver¬ laufende Fadenscharen oder eine Folie aus Kunststoff oder Metall oder dergleichen.

Die Füllbindung und die Korn-Grundbindung brauchen hinsicht¬ lich des Auftrags und der stofflichen Eigenschaften nicht ge¬ sondert zu sein. Vielmehr kann die Füllbindung auch als Grund¬ bindung für das Korn verwendet werden. Dies gilt auch im Falle einer Faserverstärkung der Füllbindung. Die Füllbindung kann auch mit der Fadenbindung zusammenfallen, indem beispielsweise die Fadenbindung beim Wickelvorgang in solcher Weise zugeführt wird, daß sie den Fadenzwischenraum auch auf der von der Hilfsunterlage abgewandten Seite füllt. Oder es kann auf die Zugabe von Bindemittel während des Wickeins verzichtet werden und stattdessen anschließend von der der Hilfsunterlage

abgewandten Seite her das Bindemittel so aufgebracht werden, daß es die Fadenzwischenräume hinreichend tief, ggf. bis zur Hilfsunterlage hin, durchdringt. Die Füllbindung kann somit im Hinblick auf die Terminologie der Ansprüche Teil der Faden¬ bindung sein oder diese (ggf. gemeinsam mit der Grundbindung) bilden.

Es ist nicht unbedingt erforderlich, die Kornschicht auf der der Hilfsunterlage abgewandten Seite der Fadenschicht anzuord¬ nen. Vielmehr kann die Unterlage nach dem Wickeln der Fäden und hinreichendem Erhärten der Fadenbindung und ggf. der Füll¬ bindung gewendet werden. Oder die Hilfsunterlage wird nach dem Wickeln der Fadenschicht aufgebracht. Anschließend wird die Kornschicht auf die Rückseite der Hilfsunterlage oder nach dem Abziehen der Hilfsunterlage auf die Rückseite der Fadenschicht aufgebracht. Insbesondere bei Verwendung von feinem Schleif¬ korn kann es vorteilhaft sein, die aus glatter Hilfsunterlage, Fäden, Fadenbindung und/oder Füllbindung bestehende Unterlage zu wenden und die glatte Oberfläche der Hilfsunterlage mit Bindemittel und Schleifkörn zu versehen. In diesem Fall können verhältnismäßig grobes Fadenmaterial und größere Fadenabstände gewählt werden, ohne daß dies unmittelbaren Einfluß auf die Oberflächenstruktur des Werkzeugs hat.

Beim Wickeln der Fäden sollte deren Dehnung nahezu ebenso groß sein wie die Dehnung der zuvor auf der Wickelvorrichtung auf¬ gespannten Hilfsunterlage, sofern beabsichtigt ist, daß die Hilfsunterlage einen Teil der Schleifbandunterlage bildet. An¬ derenfalls kann es geschehen, daß nach dem Abnehmen der Unter¬ lage oder des Schleifbands von der Wickelvorrichtung die Hilfsunterlage sich vom Fadenverband teilweise löst.

Die Fäden werden zweckmäßigerweise einschichtig angeordnet, was in Sonderfällen eine mehrschichtige Anordnung nicht aus¬ schließt. Im letztgenannten Fall werden die Fäden dann durch die Fadenbindung und/oder die Füllbindung miteinander verbun¬ den.

Die Fäden können auch dadurch miteinander verbunden werden, daß sie von der späteren Kornseite her galvanisch eingebunden werden.

In der Regel ist es zweckmäßig, wenn die Fäden zwischenraum¬ frei angeordnet werden. Eine noch homogenere Fadenschicht er¬ zielt man, wenn sie einander überlappend (bei länglichem Quer¬ schnitt) oder unter gegenseitiger Formanpassung angeordnet werden. Letzteres läßt sich bei lockerer Fadenstruktur erzie¬ len, wie sie insbesondere bei Rovings (nicht oder wenig gezwirnte Faserstränge) vorhanden ist. Ferner kann es er¬ wünscht sein, daß die Fasern locker strukturierter Fäden sich im Wickelprozeß auf der Hilfsunterlage ausbreiten. Dies gilt insbesondere für hochfestes Material wie Kohlenstoffasern oder Aramidfasern, bei denen die Fadenschicht oder Faserschicht insgesamt dünn sein kann aber dennoch eine möglichst gleichmä¬ ßige Verteilung der Fasern über die Breite erwünscht ist.

Es können nach bekannten Gesichtspunkten die für den jeweili¬ gen Anwendungsfall geeignetesten Fadenstrukturen und Faden¬ werkstoffe ausgewählt werden. Mit dem Begriff "Faden" ist jedes wickelbare Strukturelement gemeint, dessen Querschnitts¬ abmessungen sehr klein sind gegenüber der Schleifbandbreite. Es kann sich um Monofilamente handeln, die nicht unbedingt runden Querschnitt zu haben brauchen. Ein quadratischer oder rechteckiger Querschnitt (Bändchen) kann zur Erzielung einer flächigen, belastbaren Verbindung jeweils angrenzender Faden¬ windungen zweckmäßig sein. Ihre Breite überschreitet vorzugs¬ weise nicht das Zehnfache ihrer Dicke. Eine zusätzliche Stabilisierung durch eine Hilfsunterlage oder eine Füllschicht kann dadurch entbehrlich werden. Dies gilt auch für Fadenmate¬ rialien mit einer Vielzahl von einzelnen, quer zur Erstrek- kungsrichtung des Fadens orientierten Fasern oder Fadenk¬ omponenten. Es kann sich aber auch um Filament- oder Sta¬ pelfaserfäden handeln. Stoffliche Eignung besitzen je nach Anwendungsfall beispielsweise Baumwolle, Polyester, Aramid, Glas- oder Kohlenstoffasern sowie Metalle und ähnliche

Werkstoffe. Ferner kann es sich um Mischwerkstoffe handeln wie metallisch oder leitend beschichtete Materialien.

Es kann ein einziger Faden vorgesehen sein. Zur Beschleunigung des Wickelvorgangs können aber auch mehrere gesonderte Fäden als Gruppe nebeneinander gewickelt werden. Die Fäden der Fadengruppe können einzeln oder gemeinsam auf die Wickelunter¬ lage aufgeführt werden. Im letzteren Falle kann die Fadengrup¬ pe aus gesonderten Fäden bestehen, die lediglich durch die Fadenführer der Wickelvorrichtung zusammengeschlossen werden. Die Fäden können aber auch zuvor zu einem Band vereinigt worden sein, beispielsweise durch gegenseitige Verklebung oder durch Verbindung der einzelnen Fäden mit einem Trägerband. Dieses braucht keine wesentliche Festigkeit zu besitzen und kann daher aus Papier oder Vliesmaterial oder dergleichen bestehen. Es ist nicht erforderlich (aber auch nicht ausge¬ schlossen) , daß es in der Schleifbandunterlage eine Funktion übernimmt. Es kann ggf. nach dem Wickeln entfernt werden.

Zum Wickeln der Fadenschicht eignet sich eine Wickeltrommel, deren Wickelumfang der zu erzeugenden Schleifbandlänge gleicht. Damit das Produkt abgenommen werden kann, sollte der Wickelumfang verminderbar sein. Statt einer Trommel kann die Wickelvorrichtung auch mehrere (insbesondere ein Paar) von einem Wickelstützband umlaufender Walzen aufweisen, wobei die Länge des Wickelstützbands der Länge des zu erzeugenden Schleifbands gleicht. Das Wickelstützband kann ggf. die Hilfsunterlage bilden. Es kann aber auch ein zusätzliches Stützband vorgesehen sein, auf das die Hilfsunterlage aufge¬ spannt wird. Das Wickelstützband kann auch dazu verwendet werden, die Abnahme des gewickelten Produkts und ggf. dessen Transfer zur Weiterverarbeitung zu erleichtern. Wenn bei¬ spielsweise ein Bindemittel in dem Produkt eine Aushärtungs¬ zeit benötigt, die länger ist als die auf der Wickelmaschine wünschenswerte Aufenthaltszeit, kann das Produkt stabilisiert durch das Stützband von der Wickelvorrichtung abgenommen und einer weiteren Lager- oder Verarbeitungsstation zugeführt

werden. Es kann auf einem und demselben Stützband mehrere Herstellungs- und Verarbeitungsstationen durch laufen.

Die Verwendung eines Stützbands hat auch den Vorteil, daß es in vielen Fällen leichter von der Wickelvorrichtung - sei dies ein Walzenpaar oder eine Trommel - trennbar ist als eine unmittelbar auf die Wickelvorrichtung gewickelte Unterlage. Hingegen kann das von der Wickelvorrichtung abgenommene Stützband leicht von der Unterlage getrennt werden. Dies gilt unabhängig von der Art der Wickelvorrichtung. Im Falle der Verwendung einer Wickeltrommel besteht es zweckmäßigerweise aus einem dünnwandigen, vorzugsweise metallischen Zylinder, der durch nur geringe Umfangsänderungen der Wickeltrommel auf diese aufgebracht und gespannt bzw. entnommen werden kann. Die gewickelte Schleifbandunterlage - sofern sie nicht bereits auf der Wickelmaschine durch Beschichten und Bekörnen weiterver¬ arbeitet wurde - kann aufgespannt auf der Hilfsvorrichtung von der Wickelmaschine entnommen werden und dann einfach von dieser getrennt oder auch in dieser Aufspannung anderen Verarbeitungseinrichtungen zugeführt werden.

Wegen der Verbindungsstellenfreiheit und der Möglichkeit, die Fäden der Unterlage ohne strukturelle Dehnung (wie sie bei Ge¬ webe oder ähnlichen Textilstrukturen vorhanden ist) in Längs¬ richtung des Schleifbands verlaufen zu lassen, wird die Unter¬ lage des erfindungsgemäßen Schleifbands besonders hohen Anfor¬ derungen gerecht, wie sie für den Einsatz von Hochleistungs¬ schleifmitteln (z.B. Diamant oder kubisches Bohrnitrid) gel¬ ten, für die eine galvanische Bindung zweckmäßig ist. Diese kann auf eine Unterlage mit elektrisch leitfähigem Faden und/oder elektrisch leitfähiger Füllbindung aufgebracht werden.

Gebrauchte Schleifbänder können einzelne Schichten enthalten, die als Sondermüll zu entsorgen sind. Ihretwegen kann es not¬ wendig sein, das gesamte Schleifband als Sondermüll einzu¬ ordnen. Ferner kann es erwünscht sein, Stoffe in bestimmten

Schichten eines Schleifbands zu verwerten, ohne daß sie mit bestimmten Fremdstoffen, die in anderen Schichten desselben Schleifbands zu finden sind, verunreinigt sind. Die Erfindung sieht deshalb vor, daß das Schleifband an geeigneter Stelle konstruktive oder stoffliche Elemente enthält, die es gestat¬ ten, die beiderseits der Trennschicht liegenden Teile des Schleifbandes zu separieren. Diese Trennschicht kann sich beispielsweise gegenüber benachbarten Schichten durch eine geringere Trennwiderstandsfähigkeit auszeichnen, wobei diese ggf. auch erst durch geeignete chemische oder physikalische Behandlung vor oder während der Trennung zustandekommt. Es kann sich beispielsweise um eine thermoplastische Schicht han¬ deln, die die Trennung der beiderseits von ihr befindlichen Schleifbandschichten bei erhöhter Temperatur gestattet. Die Gedanken dieses Absatzes und des Anspruchs 24 verdienen Schutz ggf. unabhängig von den anderen Ansprüchen.

Es ist nicht erforderlich, die Schleifkornbeschichtung auf derselben Maschine wie das Wickeln der Unterlage vorzunehmen. Jedoch besteht ein besonderer Vorteil der Erfindung darin, daß die gesamte Herstellung eines Schleifbandes in einem Zuge erfolgen kann, während die Unterlage auf einer und derselben Tragstruktur möglichst in einer und derselben Maschine gehal¬ ten wird.

Die erfindungsgemäße Fertigungstechnik ermöglicht die Herstel¬ lung von Schleifbändern unterschiedlicher Größe und Beschaf¬ fenheit, ohne daß - wie bei der herkömmlichen Fertigung be¬ stehend aus Grundfertigung und Weiterverarbeitung - stets auf spezifische Halbzeuge in Form von Bahnen bereits bekörnter Unterlage zurückgegriffen werden muß. Demnach entfällt nicht nur das Erfordernis der Verfügbarkeit eines umfangreichen Sor¬ timents an Halbfertigprodukten, sondern darüber hinaus wird auch ein höheres Maß an Fertigungsflexibilität und Produkt¬ vielfalt erreicht, indem praktisch alle die spezifischen Eigenschaften des Werkzeuges bedingenden Konstruktions- und Strukturelemente zu Beginn der Fertigung festgelegt werden

können. Die derart erhaltenen Produkte sind rasch verfügbar und könnten auch dezentral in vergleichsweise kleinen Produk¬ tionseinrichtungen gefertigt werden. Die herkömmliche Abfolge von Unterlagenfertigung, Grundfertigung und Konfektionieren wird zugunsten einer flexibel steuerbaren, modular struktu¬ rierten Komplettfertigung überwunden. Die Unterlagen werden bereits in Form des späteren Werkzeuges hergestellt, so daß eine flexible, auftragsbezogene Produktionsweise möglich wird. Das Erfordernis, Grundware in über 1000 verschiedenen Modifi¬ kationen für die auftragsbezogene Weiterverarbeitung bereitzu¬ halten, entfällt somit ebenso wie die aufwendige Weiterverar¬ beitung wie Ablängen der Grundware sowie Einlegen von Verbin¬ dungsstellen.

Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die

Zeichnung erläutert, die vorteilhafte Ausführungsbeispiele veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 eine Wickelanordnung mit einem Paar von Wickel¬ walzen,

Fig. 2 eine entsprechende Anordnung mit einer Wickeltrommel,

Fig. 3 den schematischen Aufbau eines erfindungsgemäßen Schleifbands in perspektivischer Darstellung schichtweise geöffnet,

Fig. 4 eine Querschnittsdarstellung des Schleifbands gemäß Fig.3,

Fig. 5 eine teilweise geschnittene, schematische Drauf¬ sicht,

Fig. 6 einen Querschnitt mit überlappender Fadenstruktur,

Fig. 7 einen Querschnitt mit doppelter Fadenlage,

Fig. 8 eine Draufsicht auf eine doppelte Fadenlage mit sich kreuzenden Fäden und

Fig. 9 bis 14 Querschnittsdarstellungen unterschiedlicher Aus¬ führungsbeispiele.

Gemäß Fig. 1 wird auf eine aus zwei Walzen 1 mit veränderbarem Abstand bestehende Wickeleinrichtung zunächst eine

Hilfsunterlage 2 aufgebracht, die eine dünn ausgebildete Hilfsverbindungsstelle 3 aufweist. Sie besteht beispielsweise aus einer Polyesterfolie. Ihre Länge entspricht der Länge des herzustellenden Schleifbands. Die Walzen 1 werden so einge¬ stellt, daß die Hilfsunterlage 2 für den Wickelprozeß hinrei¬ chend gespannt aber so wenig wie möglich gedehnt ist. Die entsprechende Fadendehnung wird mittels der Fadenbremse 8 eingestellt. Auf die in Pfeilrichtung in Drehung versetzte Wickelvorrichtung wird ein Faden 4 gewickelt, wobei Windung neben Windung zu liegen kommt und wobei der Abstand der einzelnen Windungen voneinander in solcher Weise eingestellt wird, daß eine derart große Anzahl von Fadenwindungen auf eine Breiteneinheit des Schleifbands entfällt, daß dieses die gewünschte, von den Fäden gewährte Längsfestigkeit, Längsdeh¬ nung und Oberflächenstruktur aufweist. Der Faden 4 wird von einer Rolle 5 abgewickelt und durch einen Fadenführer 6 so geführt, daß der gewünschte Fadenabstand erreicht wird. Bei der in Fig. 2 dargestellten Wickelvorrichtung ist lediglich eine Wickeltrommel 7 vorgesehen, die aus mehreren im Verhält¬ nis zueinander derart verstellbaren Trommelsegmenten besteht, daß die Umfangslänge der Trommel verändert wird und auf die jeweils gewünschte Bandlänge eingestellt werden kann. Wie im zuvor erläuterten Beispiel wird eine Hilfsunterlage 2 auf die Wickelvorrichtung gespannt, auf die anschließend der Faden 4 von der Rolle 5 über den Fadenführer 6 gewickelt wird. Um die Hilfsunterlage sicher an der Wickelvorrichtung zu halten, können die Oberflächen der Walzen 1 bzw. der Trommel 7 mit einer stark haftenden Oberfläche versehen werden.

Es können Einrichtungen vorgesehene sein, die zusätzlich dafür sorgen, daß der Faden die Wickeleinrichtung mit einer bestimm¬ ten Konfiguration erreicht, beispielsweise bei Rovings in Form ausgebreiteter Fasern oder bei Fäden mit rechteckigem Quer¬ schnitt in stets gleicher geometrischer Lage. Zum Festhalten des Fadens in der durch den Wickelvorgang ihm erteilten Lage ist die Fadenbindung vorgesehen, die zweckmäßiger vor dem Wickeln auf die Hilfsunterlage oder auf den Faden aufgebracht

wird und diesen mit der Hilfsunterlage und/oder mit der zuvor aufgebrachten Fadenwindung verklebt oder in anderer Weise ver¬ bindet.

Statt die Fadenbindung schon vor oder während des Wickelvor¬ gangs aufzubringen, besteht auch die Möglichkeit, zunächst den lediglich an seinem Anfangspunkt an der Hilfsunterlage oder der Wickelvorrichtung befestigten Faden ohne Fixierung zu wickeln, sein Ende wiederum an der Hilfsunterlage oder der Wickelvorrichtung zu befestigen und anschließend die Fa¬ denbindung auf- bzw. einzubringen, durch die der Faden an der Hilfsunterlage und/oder an benachbarten Fadenwindungen be¬ festigt wird.

Wenn die Fadenbindung vor bzw. während des Wickelvorgangs auf¬ gebracht wird, kann sie so beschränkt werden, daß sie ledig¬ lich eine für die Handhabung der Elemente während des Her¬ stellungsverfahrens hinreichende Fixierung des Fadens auf der Hilfsunterlage bzw. des Fadens an benachbarten Fäden zustande¬ bringt. Die endgültige gegenseitige Verbindung der Elemente geschieht dann durch eine anschließend aufgebrachte Füll¬ schicht. Jedoch besteht die Möglichkeit, die Fadenbindung von vornherein in so großer Menge vorzusehen, daß eine besondere Füllschicht entbehrlich wird.

Die durch die Füllbindung ergänzte Fadenbindung hat die Auf¬ gabe, die Fäden fest in die Anordnung einzubinden. Sie kann ggf. die einzige Bindung für die Fäden bilden, beispielsweise dann, wenn eine vorher aufgebrachte Fadenbindung fehlt oder wenn diese beim Ablösen der Hilfsunterlage vom Schleifband mitabgelöst wird. Sie verbindet die Fäden miteinander und in Sonderfällen auch mit Hilfsunterlage. Bei feiner Bekörnung, die eine glatte Oberfläche der Schleifbandunterlage verlangt, trägt sie auch zur Bildung einer solchen gleichmäßigen Ober¬ fläche bei, indem sie die Fadenzwischenräume füllt. Schlie߬ lich kann die Füllschicht auch zur Bildung der Querfestigkeit des Bandes beitragen, insbesondere dann, wenn sie

Faserverstärkt ist (Fig.12). Darauf wird die Kornschicht in herkömmlicher Weise aufgebracht, wobei die Füllschicht gleich¬ zeitig auch die Grundbindung für das Korn bilden kann.

Der Normalaufbau des Schleifbands mit Unterlage 2, Fadenbin¬ dung 10, Fäden 4, Füllschicht 11, Grundbindung 12, Korn 13 und schließlich Deckschicht oder Nachleimung 14 ist in Fig. 3 bis 5 veranschaulicht.

In Fig. 5 erkennt man den (zur Veranschaulichung vergrößert dargestellten) Winkel α, den die Fäden mit der Bandlaufrich¬ tung bilden, sowie den Fadendurchmesser d^ und den Fadenab- stand a..,, der unterseits von der Fadenbindung 10 und oberseits von der Füllbindung 11 ausgefüllt wird.

Eine besonders hohe Stabilität des Bandes in Diagonal- und Querrichtung erhält man dann, wenn man die benachbarten Fäden sehr innig miteinander verbindet. Dies gelingt beispielsweise durch überlappende Anordnung gemäß Fig. 6 unter Verwendung von Fäden, die eine längliche Querschnittsgestalt haben. Eine hohe Längszugfestigkeit je Breiteneinheit erhält man durch mehr¬ schichtige Fadenanordnung, wie sie in Fig. 7 dargestellt ist. Dabei können die Fäden 4 der unteren Fadenlage parallel zu den Fäden 4' der oberen Fadenlage verlaufen, indem sie in dersel¬ ben Richtung gewickelt werden, oder die Fäden 4' der oberen Fadenlage verlaufen gemäß Fig.8 antiparallel zu den Fäden 4 der unteren Fadenlage beispielsweise unter dem entgegengesetzt gleichen Winkel zur Bandlaufrichtung. Durch die letztere An¬ ordnung kann man erreichen, daß trotz der geringen Winkelab¬ weichung des Fadenlaufs von der Bandlaufrichtung das Festig¬ keitsmaximum und Dehnungsminimum in Bandlaufrichtung liegt. Für die Fäden 4' der oberen Fadenlage kann eine zusätzliche Fadenbindung 10' erforderlich sein, die gleichzeitig in bezug auf die untere Fadenlage die Füllbindung bildet.

Herkömmlich werden derartige Schleifbänder überwiegend unter Verwendung duromerer Harze hergestellt. Diese werden auch bei

dem erfindungsgemäßen Schleifband normalerweise verwendet. Will man jedoch bei einem Schleifband der in Fig. 4 gezeigten Art das Korn gesondert von dem übrigen Schichtmaterial entsor¬ gen, so schaltet man beispielsweise eine unter Energieeinwir¬ kung - beispielsweise Wärmeeinwirkung - veränderliche Schicht ein, die beispielsweise von der Füllschicht 11 oder der Grund¬ bindung 12 gebildet sein kann und die es z. B. nach Erwärmung des zu entsorgenden Schleifbands gestattet, die Kornschicht von der gewickelten Unterlagenkomponente zu trennen. In einer Ausführungsvariante wird die Hilfsunterlage aus einem thermo¬ plastischen Werkstoff gewählt und die Kornschicht auf die freie Seite der Hilfsunterlage aufgebracht, so daß diese bei der Entsorgung die Trennung der Kornschicht und der gewickel¬ ten Komponenten ermöglicht.

Im folgenden werden einige besondere Ausführungsbeispiele besprochen.

Fig. 9 zeigt einen Aufbau, in welchem die Füllbindung und die Grundbindung der Kornschicht eine einheitliche Schicht bilden.

Gemäß Fig. 10 ist diese einheitliche Schicht mit einer Ver¬ stärkung durch Glasfasern und Kohlenstoffasern oder derglei¬ chen zur Erhöhung der Querfestigkeit des Bandes ausgerüstet. Derartige Bänder sind besonders geeignet für Anwendung mit hoher Querbeanspruchung, wie sie bei ausgeprägter geometri¬ scher Komplexität der Werkstücke auftritt.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 11 sind die Fäden 4 jeweils durch eine lasergeschweißte Naht 15 mit der Hilfsunterlage verbunden. Diese bildet bzw. ersetzt die Fadenbindung. Die Füllbindung 11 bildet gleichzeitig die Grundbindung 12 für das Schleifkörn.

Während die vorgenannten Konstruktionen die Fixierung des Schleifkorns - vorzugsweise bestehend aus Korund oder Silici- umcarbid - mittels einer Kunstharzbindung vorsehen, kann beim

Einsatz von Hochleistungsschleifmitteln (z. B. Diamant oder kubisches Bornitrid) eine galvanische Bindung zweckmäßig sein. Fig. 12 bis 14 zeigen Konstruktionen, die dafür geeignet sind. Im Falle der Ausführung gemäß Fig. 12 wird die Oberfläche der Füllschicht 11 durch eine elektrisch leitende Faserfüllung elektrisch leitfähig gemacht, so daß das Schleifkörn 13 darauf mittels einer galvanischen Schicht 12 gebunden werden kann. Im Beispiel gemäß Fig. 13 wird ein elektrisch leitender Faden zu¬ sätzlich zu der mit elektrisch leitenden Fasern gefüllten Füllschicht 11 benutzt. Vor dem Aufbringen der galvanischen Kornbindeschicht 11 wird die Oberseite des Bands geschliffen.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 14 ist die galvanische Korn¬ bindeschicht 12 unmittelbar auf den lückenlos gewickelten, geschliffenen, elektrisch leitenden Faden 4 aufgebracht.




 
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