DE69213444T2

DE69213444T2 - Schleifwerkzeug

Info

Publication number: DE69213444T2
Application number: DE69213444T
Authority: DE
Inventors: Bruno Sampietro
Original assignee: Norton Co
Current assignee: Saint Gobain Abrasives Inc
Priority date: 1992-07-09
Filing date: 1992-12-21
Publication date: 1997-03-06
Anticipated expiration: 2012-12-22
Also published as: EP0578865A1; EP0578865B1; ITMI920684U1; ITMI920684V0; US5383309A; DE69213444D1; IT226758Z2

Description

Diese Erfindung betrifft ein schleifwerkzeug und eine Schleifscheibe.
Es ist bekannt, daß Schleif- und Poliervorgänge von Maschinen durchgeführt werden, die leicht abnehmbare und auswechselbare Schleifscheiben, Schleifbänder oder ähnliche Werkzeuge verwenden, die ihrerseits lösbar an geeigneten Platten befestigt sind, die sich im allgemeinen in kreisförmiger oder hin- und hergehender Weise bewegen. In dieser Beschreibung wird der Ausdruck "Werkzeug" verwendet, um alle Formen lösbar befestigter Scheiben, Gurte oder Streifen und dergleichen zu beschreiben.
Derzeitige Schleif- und Polierverfahren erfüllen im wesentlichen die Anforderungen des industriellen Sektors, zum Beispiel bei Karosserie-Fertigungsstraßen, ebenso wie die auf dem Handwerkssektor, wie etwa in Karosserie-Werkstätten. Es bestehen jedoch weitgehend Klagen über den Nachteil der ungleichmäßigen Abnützung auf den Schleifüberzügen.
Das führt zu einer unwirksamen Ausnützung des Werkzeugs, das weggeworfen wird, bevor es vollständig verbraucht ist, und führt zu schlechter Schleif- und Polierleistung, wahrscheinlich durch die Tatsache, daß das Schleifmittel dazu neigt, an den abgeriebenen Stellen steckenzubleiben.
In der DE-A1-39 03 204 wurde eine Schicht von Polyester- oder Polyethylenschaumstoff als ein Temperatursperrmittel verwendet. Dieses Temperatursperrmittel ist dazu gedacht, die Hitze, die während des Vorgangs entsteht, abzuhalten.
In anderen Fällen wurden Versuche unternommen, eine polymere Schicht, die eine Schicht aus druckempfindlichem Klebstoff (PSA) umfaßt, zwischen einem Schleifblatt und einem Befestigungsmittel einzusetzen. Solche Vorrichtungen erwiesen sich nicht als vollständig zufriedenstellend, wegen des inhärenten Problems, das mit PSA-Materialien auftritt, wie etwa Flechsigkeit, Ablagerung auf der Platte, auf welcher das Werkzeug bei der Verwendung haftet, Leistungsunterschiede in Abhängigkeit von Temperatur und Feuchtigkeit und so weiter. Zusätzlich dazu kann, wenn der PSA direkt auf die polymere Schicht aufgebracht wird, jeder in derselben anwesende Weichmacher durch das Papier hindurchwandern und den PSA sehr ernsthaft schädigen. Die vorliegende Erfindung gestattet eine wesentlich vielseitigere Möglichkeit der Verwendung von lösbaren Schleifwerkzeugen, die zur gleichen Zeit deutliche zusätzliche Leistungsverbesserungen erbringt. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Schleifwerkzeug der angegebenen Art zur Verfügung zu stellen, das die oben erwähnten Nachteile vermeidet.
Diese Aufgabe wird durch das Schleifwerkzeug gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 und der Schleifscheibe gemäß dem unabhängigen Anspruch 8 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale, Aspekte und Details der Erfindung gehen aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen hervor. Das Schleifwerkzeug gemäß der vorliegenden Erfindung, wie etwa eine Scheibe, ein Streifen und dergleichen, ist für Schleif- und Poliermaschinen jener Art verwendbar, die eine Schleifmittel enthaltende Schicht und eine Stoffgrundschicht, die zur Befestigung an einer Platte auf der Maschine geeignet ist, aufweisen.
Für solche Schleif- und Poliervorgänge wird feines Korn mit Korngrößen von 80 und darunter verwendet. Diese Erfindung findet ihre größten Anwendungsbereich im Zusammenhang mit solchen Produkten.
Das erfindungsgemäße Schleifwerkzeug umfaßt eine Schleifmittel enthaltende Schicht und ein Stoffsubstrat, das zur Befestigung an einer Stützplatte mittels Klettverschluß geeignet ist, und umfaßt eine elastische Schaumstoffschicht, die zwischen der das Schleifmittel enthaltenden Schicht und dem Stoff substrat angeordnet ist. Das Stoff substrat kann direkt an der elastischen Schaumstoffschicht befestigt sein oder es kann mit einer Zwischenschicht aus Mull oder aus einem Kunststoff oder Papier sowohl an der Zwischenschicht als auch an der Schaumstoffschicht fest haften.
Die elastische Schaumstoffschicht kann aus einem beliebigen geeigneten Material bestehen, wie etwa einem Polyurethan, einem natürlichen oder künstlichen Gummi, wie etwa einem Polybutadien, Polyisopren, EPDM-Polymer, PVC, Polychloropren oder Styrol/Butadien-Copolymer. Bevorzugt sind Polyurethanschäume, da sie die richtige Kombination von Elastizität und Festigkeit aufweisen, um den beträchtlichen Scherkräften, die bei der Verwendung auftreten, zu widerstehen.
Die Schleifmittel enthaltende Schicht umfaßt das Schleifmittel und einen Binder, der das Schleifmittel an einer Substratgrundschicht festhält. Das Schleifmittel selbst kann ein beliebiges allgemein als Schleifmittel verwendetes Mittel sein, wie etwa geschmolzenes Aluminiumoxid, Aluminiumoxid/Zirkonoxid, Siliciumcarbid, oder es kann aus im Sol-Gel- Verfahren mit oder ohne Kristallkeimen hergestellten keramischen Aluminiumoxidkörnern bestehen. Der Binder kann ein beliebiger allgemein verwendeter Binder sein, wie etwa Phenolharze, Polyurethane, Epoxyharze und strahlungshärtbare Harze. Die Grundschicht kann ein Stoff sein, ist jedoch häufiger ein Papier- oder ein Kunststoffblatt. Das Papier ist meist ein leistungsfähiges Papier der Art, wie sie üblicherweise für Schleifscheibenprodukte verwendet wird. Die Grundschicht, wenn sie aus einem Stoff besteht, kann vor der Beschichtung mit einem oder mehreren Füllanstrichen behandelt worden sein, und auf der Schleifmittel enthaltenden Schicht kann ein Leimüberzug und gegebenenfalls ein Superleimüberzug aufgebracht sein.
Weitere Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Schleifwerkzeugs werden aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Modells ersichtlich, das in beispielhafter, jedoch nicht beschränkender Weise unter Bezugnahme auf die angeschlossenen Figuren angegeben ist, wobei:
Fig. 1 eine Draufsicht auf die Platte einer Schleif- und Poliermaschine zeigt, die mit einem Schleifwerkzeug gemäß dieser Erfindung ausgestattet ist.
Fig. 2 einen Schnitt eines Details des Werkzeugs von Fig. 1 zeigt.
Die Zeichnungen ein Schleifwerkzeug zeigen, das in diesem Beispiel eine Scheibe 1 mit 150 mm Durchmesser aufweist, die an einer Platte 2 mit gleichem Durchmesser in einer Schleif- und Poliermaschine befestigt ist.
Die Scheibe 1 weist eine flexible Stütze auf, die im allgemeinen ein Blatt aus einem Stoff, Papier oder Kunststoffmaterial darstellt. An einer Seite der Stütze 3 befindet sich eine Beschichtung aus einem Schleifmaterial 4, wie etwa Aluminiumoxid. Diese flexible Stütze 3 gemeinsam mit der Schleifmittel enthaltenden Schicht wird an anderer Stelle als die "Schleifmittel enthaltende Schicht" (3, 4) bezeichnet.
Angeheftet an der anderen Seite der flexiblen Stütze 3 ist eine Schicht 5 aus elastischen Material, wie etwa einem Kunststoffschaumstoff. Polyurethan ist ein geeignetes Kunststoffmaterial. Die bevorzugte Dicke dieser Schicht 5 liegt zwischen etwa 1 und 5 mm, vorzugsweise 1 bis 3 mm, bevorzugter 2 bis 3 mm, am bevorzugtesten bei 3 mm.
Die Dichte der Schicht 5 liegt vorzugsweise zwischen etwa 20 kg/m³ und 30 kg/m³, bevorzugter bei etwa 25 kg/m³.
Die Schicht 5 kann an der flexiblen Stütze 3 mit einem geeigneten Klebstoff oder durch Hitze befestigt sein.
Die Schicht 5 ist mit einem Stoff 6 überzogen, der an der gegenüberliegenden Seite zu jener Seite, die an der elastischen Schaumstoffschicht befestigt ist, einen zum Eingriff befähigten Bestandteil eines Klettverschluß-Befestigungssystems aufweist. In den Zeichnungen ist der an dem Stoff 6 befestigte Bestandteil der Klettverschluß-Schlaufenbestandteil 7a. Die am häufigesten angetroffene Variante von solchen Systemen wird unter dem Handelsnamen "Velcro" verkauft. Der Zweck des Systems ist die Schaffung eines Mittels, mit dessen Hilfe das Werkzeug an die Platte 2, die den anderen Bestandteil des Systems (wie hier gezeigt den "Haken"-Bestandteil) trägt, der als Stoffbestandteil 7b gezeigt ist, in vernünftiger Weise angeheftet werden kann.
An der Scheibe 1 befindet sich die Schicht 5 zwischen der Stütze 3, die dazu gedacht ist, die Arbeitsfläche mit dem Überzug aus Schleifmaterial in Eingriff zu bringen, und dem Überzug aus Klebmaterial, der zum Eingriff in die Platte bestimmt ist.
Wegen ihrer Elastizität absorbiert die Schicht 5 die Gestaltunterschiede zwischen der Arbeitsoberfläche, die unregelmäßig sein kann, und der Platte, die im wesentlichen flach ist, wodurch die Verwendung der gesamten schleifenden Oberfläche ermöglicht wird.
Es erwies sich, daß das Werkzeug eine erhöhte Lebensdauer, einen gleichmäßigen Abrieb sowie optimale Selbstreinigungsfähigkeit hatte.
Da die Anwesenheit der Schicht aus elastischem Schaumstoffmaterial dem Schleifmaterial zusätzliche Nachgiebigkeit verleiht, ist es möglich, unebene Oberflächen auch mit härteren Platten zu bearbeiten. Das gestattet auch eine längere Lebensdauer der Platte.
Es wurde eine verbesserte Haftung des Werkzeugs an der Platte festgestellt, die über einen langen Zeitraum selbst unter intensiven Arbeitsbedingungen wirksam war.

Claims

1. Schleifwerkzeug mit einer Schleifmittel enthaltenden Schicht (4) und einem Stoffsubstrat (6) sowie einer zwischen der Schleifmittel enthaltenden Schicht (4) und dem Stoffsubstrat (6) angeordneten elastischen Schaumstoffschicht (5), dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (5) aus elastischem Schaumstoffmaterial ein geschäumtes Polyurethan ist.

2. Schleifwerkzeug gemäß Anspruch 1, bei dem das Stoffsubstrat (6) auf eine Anbringung an einer Stützplatte durch Klettverschluß (7a, 7b) ausgerichtet ist.

3. Schleifwerkzeug gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem die Schicht (5) aus elastischem Schaumstoffmaterial direkt sowohl an der Schleifmittel enthaltenden Schicht (3, 4) als auch an dem Stoffsubstrat (6) haftet.

4. Schleifwerkzeug gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Polyurethanschicht eine Dichte zwischen 20 und 30 kg/m³ aufweist.

5. Schleifwerkzeug gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die elastische Schaumstoffschicht (5) eine Dicke von 1 bis 5 mm, vorzugsweise etwa 1 mm bis 3 mm, bevorzugter 2 bis 3 mm und am bevorzugtesten 3 mm aufweist.

6. Schleifwerkzeug gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zwischen der Stoffsubstratschicht (6) und der elastischen Schaumstoffschicht (5) eine Zwischenschicht angeordnet ist.

7. Schleifwerkzeug gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche in Form einer Scheibe (1).

8. Schleifscheibe (1) mit einer Stoffsubstratschicht (6), welche auf eine lösbare Befestigung durch Klettverschluß (7a, 7b) an einer Stützplatte (2) auf einer Rotationsschleifmaschine ausgerichtet ist, wobei die Substratschicht (6) an einer ersten Oberfläche einer geschäumten Schicht (5) mit einer Dichte von 20 bis 30 kg/m³ und einer Dicke von 1 bis 5 mm haftet, wobei die entgegengesetzte zweite Oberfläche der Schaumstoffschicht an einer ein Schleifmittel enthaltenden Schicht (3, 4) haftet, dadurch gekennzeichnet, daß die geschäumte Schicht eine Schicht (5) aus geschäumtem Polyurethan ist.

9. Schleifscheibe gemäß Anspruch S, bei der die Dicke der geschäumten Polyurethanschicht (5) vorzugsweise 1 bis 3 mm, bevorzugter 2 bis 3 mm und am bevorzugtesten 3 mm ist.