DE69618660T2

DE69618660T2 - Schleifmittelträger

Info

Publication number: DE69618660T2
Application number: DE69618660T
Authority: DE
Inventors: L. Barry; F. Sheffield; F. Slama
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1995-11-17
Filing date: 1996-10-31
Publication date: 2002-08-22
Anticipated expiration: 2016-11-01
Also published as: AU7605596A; EP0861137A1; JP2000500403A; US5962102A; KR100417277B1; WO1997018924A1; EP0861137B1; KR19990067629A; US5692949A; DE69618660D1

Description

Die Erfindung betrifft allgemein einen Träger zum Halten eines Schleifmittels und insbesondere einen Träger, der mit einer Schlingenkomponente eines Haken-Schlingen-Befestigungs- bzw. Klettbefestigungssystems zur Verwendung mit Schleifmitteln versehen ist, die mit einer Hakenkomponente eines solchen Befestigungssystems versehen sind. Die Erfindung betrifft auch eine Eingriffseinrichtung für einen Träger.
Träger werden in der Schleifmitteltechnik verwendet, um eine Schleifscheibe oder ein Schleifblatt während des Schleifens zu halten. Der Begriff "Schleifen", wie er hier verwendet wird, schließt alle Verfahren des Materialabtrags durch Reibkontakt zwischen in Relativbewegung befindlichen Kontaktflächen ein, z. B. Schleifen im engeren Sinne, Trockenschleifen, Polieren, Glanzschleifen und Feinschleifen. Schleifmittel kann jedes geeignete Schleifmittel sein, z. B. ein beschichtetes Schleifmittel, Schleifpapier bzw. -leinen, Feinschleifpapier bzw. -leinen oder Faservliesschleifmittel. Diese Schleifmittel können die Form einer Scheibe, einer Bahn oder eines Vielecks haben. Der Träger weist eine im allgemeine ebene Hauptfläche auf, an der das Schleifmittel, z. B. Scheibe oder Bahn, befestigt sein kann. Träger können zwar Handgerät-Träger sein, werden jedoch meistens in Verbindung mit einer kraftbetriebenen Schleifvorrichtung verwendet, z. B. mit elektrischen oder pneumatischen Trockenschleifvorrichtungen.
Schleifscheiben und -bahnen (nachstehend "Scheiben" genannt) können auf eine von vielen verschiedenen Weisen auf einem Träger befestigt werden. Ein beliebtes Befestigungsverfahren weist eine Schleifscheibe mit einem Haftkleber (PSA) auf einer Fläche auf, so daß die Schleifscheibe auf der Hauptfläche des Träges befestigt werden kann. Die Hauptfläche des Trägers kann beispielsweise eine glatte Schaumstoff-, Vinyl- oder Gewebefläche haben, um die Befestigung der Schleifscheibe zu erleichtern. Ein Beispiel eines solchen Trägers wird von Minnesota Mining and Manufacturing Company in St. Paul, Minnesota unter der Bezeichnung Träger der Marke "STIK-IT" vertrieben. Ein Beispiel einer Schleifscheibe zur Befestigung auf diesem Träger wird von der gleichen Firma unter der Bezeichnung Schleifscheibe der Marke "STIK-IT" vertrieben.
Obwohl sie bestimmte Vorteile haben, haben PSA- Schleifscheiben und Träger bestimmte Grenzen. Beispielsweise kann der PSA in seiner Haftung auf dem Träger zu aggressiv sein, so daß der Bediener das gesamte Schleifmittel nicht mehr vom Träger entfernen kann. Wenn Stücke des Scheibenträgers oder Bereiche des PSA oder beides auf dem Träger zurückbleiben, kann die verbleibende Ansammlung erhöhte Stellen auf dem Träger verursachen und eine unebene und unausgeglichene Arbeitsfläche zur Aufnahme einer neuen Schleifscheibe darstellen. Ein weiterer potentieller Mangel des PSA-Trägers besteht darin, daß, wenn PSA vom Schleifmittel auf dem Träger zurückbleibt, kann der PSA mit Staub oder Abriebteilchen kontaminiert werden, was zu einem "toten" Fleck, auf dem keine neue Scheibe haftet, oder zu einer unebenen Fläche führt, die die Tendenz haben kann, beliebige Kratzer im Werkstück zurückzulassen. Träger, die zur Aufnahme einer haftkleberbefestigten Schleifscheibe geeignet sind, können also unerwünscht sein.
Ein zweiter Typ von Träger weist eine Hauptfläche mit mehreren von dieser vorstehenden Haken auf. Die Haken sind geeignet, mit bestimmten Strukturen in Eingriff zu treten, die auf der Rückseite einer Schleifscheibe vorgesehen sind, um die Scheibe lösbar auf dem Träger zu befestigen. Ein Beispiel eines solchen Trägers wird von Minnesota Mining and Manufacturing Company in St. Paul Minnesota unter der Bezeichnung Träger der Marke "HOOK-IT" vertrieben, und ein Beispiel einer Schleifscheibe zur Befestigung auf diesem Träger wird von der gleichen Firma unter der Bezeichnung Schleifscheibe der Marke "HOOK-IT" vertrieben.
Der mit Haken versehene Träger hat bestimmte Vorteile, z. B. einfache Befestigung und Wiederbefestigung auf der Schleifscheibe, hat jedoch auch bestimmte potentielle Nachteile. Beispielsweise führt wiederholtes Aufsetzen und Ablösen des mit Schlingen versehenen Schleifmittels dazu, daß Schlingengewebe bricht und daß sich Abriebteilchen zwischen den Haken abgelagern, was die Gebrauchslebensdauer des Trägers verringert. Der mit Haken versehene Träger kann auch bei bestimmten Anwendungen unerwünscht sein.
Schleifscheiben und Träger sind herkömmlicherweise mit Haken-Schlingen-Befestigungssystemen versehen, bei denen die Schleifscheibe eine Schlingenkomponente und der Träger die Hakenkomponente aufweist. Als Alternative kann, wie in der WO95/19242, der internationalen Anmeldung PCT/US95/00512, "Abrasive Article, Method of Making Same, and Abrading Apparatus" offenbart, die Schleifscheibe mit der Hakenkomponente und der Träger mit der Schlingenkomponente versehen sein.
Die oben beschriebenen Träger werden häufig mit doppelt wirkenden Trockenschleifvorrichtungen ("DA-Trockenschleifvorrichtungen") verwendet, die bekannt sind. Solche Trockenschleifvorrichtungen mit Trägern können für leichte Trockenschleifvorgänge verwendet werden, z. B. für leichtes Trockenschleifen von lackierten Flächen zwischen Farbanstrichen und für Trockenschleifen mit sehr feinem Sandpapier, um kleine Lackmängel, z. B. Staubhügelchen, von der endgültigen Lackschicht zu beseitigen. Diese Art von Trockenschleifen belastet die Befestigungsgrenzfläche wenig. Solche Träger können auch für mittlere Trockenschleifvorgänge verwendet werden, z. B. zur abschließenden Vorbereitung einer Werkstücksfläche zur Grundlackierung und zum Trockenschleifen einer Werkstücksfläche mit einer Grundlackierung in Vorbereitung für eine folgende Lackierung. Leichter bis mittlerer Druck werden normalerweise während dieser Arten von Trockenschleifanwendungen aufgewendet und üben eine gemäßigte Belastung auf die Befestigungsgrenzfläche aus. Aber solche Trockenschleifvorrichtungen und Träger werden häufig bei schweren Trockenschleifvorgängen verwendet, z. B. bei Lackentfernung oder Entfernung von übermäßigem Körperfüllstoff, wo ein ziemlich starker Druck vom Bediener ausgeübt wird. Der Träger wird häufig in einem relativ steilen Winkel in bezug auf die Werkstücksfläche geneigt und kann auch in Risse und über ziemlich scharfe Profile geschoben werden. Der Lack oder Körperfüllstoff auf der Werkstücksfläche ist im wesentlichen beständig gegen die Schleiffläche des Schleifmittels, das auf dem Träger befestigt ist, so daß eine beträchtliche Trockenschleifkraft erforderlich ist, um den Lack oder den Körperfüllstoff zu entfernen. Solche aggressiven schweren Trockenschleifvorgänge üben eine wesentliche Belastung auf die Haken-Schlingen-Befestigungsgrenzfläche aus.
GB-A-2 285 093 betrifft eine druckelastische Schlingenstruktur für Haken-Schlingen-Befestigungssysteme. Die Schlingenstruktur weist ein elastisches Trägermaterial auf, durch die hindurch die Schlingen durchgestochen, gesteppt oder anderweitig aus der Bodenfläche durch die obere Fläche hindurch vorspringend angebracht sind. Wenn Schlingen entstanden sind, können die Fasern, die die Schlingen bilden, an Ort und Stelle verankert werden, indem der Rest der Schlingenfasern, der noch auf der Bodenfläche des Trägermaterials positioniert ist, mit der Bodenfläche des Trägermaterials verbunden wird. Das Verbinden kann durch die Verwendung von Wärme und/oder Klebern oder anderen geeigneten Mitteln erfolgen.
Es ist daher erwünscht, einen Träger mit einem Schlingenmaterial bereitzustellen, der die Direktionalität der Haft- und Eingriffsfestigkeit abschwächt, d. h. der langlebig genug ist, um eine hohe Zahl von Aufsetz- und Abnahmevorgängen des Schleifmittels zu vertragen, und der fest und haltbar genug ist, um einen hinreichend festen Eingriff mit dem Schleifmittel während stark belastender Arbeitsgänge zu ermöglichen, und dennoch ein leichtes Abnehmen des Schleifmittels ohne wesentlichen Schaden am Schlingenmaterial ermöglicht.
Die Erfindung ist in den Ansprüchen definiert.
Ein Aspekt der Erfindung stellt einen Träger zum Halten eines Schleifmittels mit vorstehenden Hakenstielen. Der Träger weist ein Trägerteil mit einer Hauptfläche und eine auf der Hauptfläche vorgesehene Eingriffseinrichtung zum lösbaren Eingriff mit den Hakenstielen auf. Die Eingriffseinrichtung weist ein Substrat mit einer ersten Fläche, einer zweiten Fläche, mehreren von der ersten Fläche vorstehenden Schlingen und einen auf die zweite Fläche aufgebrachten Kleber auf. Die mehreren Schlingen weisen einen Endlosstrang auf, und der Strang weist mehrere Schlingenabschnitte, die durch das Substrat von der zweiten Seite zur ersten Seite vorstehen, um die Schlingen zu bilden, und mehrere Verbindungsabschnitte zwischen den Schlingenabschnitten auf. Das Substrat ist zwischen den Schlingenabschnitten und den Verbindungsabschnitten des Strangs angeordnet, und der Kleber hält die Verbindungsabschnitte des Strangs an der zweiten Fläche des Substrats fest. Der Strang kann u. a. ein Monofilstrang sein.
Unter einem Aspekt des oben beschriebenen Trägers liegt jede der Schlingen in einer entsprechenden Ebene, die die entsprechende Ausrichtung jeder der Schlingen definiert, und die Schlingen haben entsprechende Ausrichtungen in mindestens zwei nichtparallelen Richtungen. Ein solcher Träger kann eine erste Vielzahl von Schlingen bzw. mehrere erste Schlingen mit einer Ausrichtung in einer ersten Richtung und eine zweite Vielzahl von Schlingen bzw. mehrere zweite Schlingen mit einer Ausrichtung in einer zweiten Richtung aufweisen, die zur ersten Richtung nichtparallel sind. Der Träger kann auch Schlingen mit entsprechenden Ausrichtungen in mindestens drei nichtparallelen Richtungen aufweisen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung stellt eine Eingriffseinrichtung dar, wie oben beschrieben, zur Verwendung mit einem Träger zum Halten eines Schleifmittels mit vorstehenden Hakenstielen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Steppen einer Eingriffseinrichtung zur Verwendung mit einem Träger zum Halten eines Schleifmittels mit vorstehenden Hakenstielen. Das Verfahren weist die Schritte auf:
a) Durchstechen eines Substrats an einer ersten Stelle mit einer Nadel in einer Richtung von einer ersten Seite des Substrats zu einer zweiten Seite des Substrats;
b) Ineingriffbringen eines Strangs auf der zweiten Seite des Substrats mit der Nadel;
c) Ziehen eines ersten Abschnitts des Strangs von der zweiten Seite des Substrats durch das Substrat zu einer ersten Seite des Substrats, wodurch eine erste Schlinge entsteht;
d) Bewirken einer relativen Verschiebung zwischen der Nadel und dem Substrat;
e) Durchstechen des Substrats an einer zweiten Stelle des Substrats mit der Nadel;
f) Ineingriffbringen des Strangs auf der zweiten Seite des Substrats mit der Nadel;
g) Ziehen eines zweiten Abschnitts des Strangs von der zweiten Seite des Substrats durch das Substrat zu einer ersten Seite des Substrat, wodurch eine zweite Schlinge entsteht;
h) mit Schritt g) gleichzeitiges Ausüben eines hinreichenden Drucks gegen das Substrat und den Strang, um ein Durchziehen eines Abschnitts des Strangs, der die erste Schlinge bildet, durch den Substratabschnitt zu verhindern; und
i) Anhaften eines Abschnitts des Strangs an der zweiten Seite des Substrats.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung stellt ein alternatives Verfahren zum Steppen einer Eingriffseinrichtung zur Verwendung mit einem Träger zum Halten eines Schleifmittels mit vorstehenden Hakenstielen dar. Das alternative Verfahren weist die Schritt auf:
a) Durchstechen eines Substrats an einer ersten Stelle mit einer Nadel in einer Richtung von einer ersten Seite des Substrat zu einer zweiten Seite des Substrats, wobei die Nadel eine Öse mit einem darin gehaltenen Strang aufweist;
b) Ineingriffbringen des Strangs auf der zweiten Seite des Substrats mit einem Schlingenformer;
c) Zurückziehen der Nadel von der zweiten Seite des Substrats durch das Substrat zur ersten Seite des Substrats, während der Strang mit dem Schlingenformer gehalten wird;
d) Trennen des Schlingenformers vom Strang, wodurch eine erste Schlinge entsteht;
d) Bewirken einer relativen Verschiebung zwischen der Nadel und dem Substrat;
e) Durchstechen des Substrats mit der Nadel an einer zweiten Stelle in einer Richtung von der ersten Seite des Substrats zu der zweiten Seite des Substrats;
f) Ineingriffbringen des Strangs auf der zweiten Seite des Substrats mit einem Schlingenformer;
g) Zurückziehen der Nadel von der zweiten Seite des Substrats durch das Substrat zur ersten Seite des Substrats, während der Strang mit dem Schlingenformer gehalten wird;
h) Trennen des Schlingenformers vom Strang, wodurch eine zweite Schlinge entsteht;
i) Anhaften eines Abschnitts des Strangs an der zweiten Seite des Substrats.
Bestimmte Begriffe werden in der Beschreibung und in den Ansprüchen verwendet, die zwar zum größten Teil bekannt sind, aber möglicherweise eine Erklärung erfordern. Der Begriff "Strang", wie er hier verwendet wird, bedeutet Faden, Garn, Filament oder ein ähnliches Element, das die Schlingen in der Schlingenkomponente des Haken-Schlingen-Befestigungssystems bildet. Der Begriff "Strang" schließt sowohl Multifil- als auch Monofilstränge ein. Der Begriff "Multifilament", wie er hier verwendet wird, bedeutet einen Strang, der mehrere miteinander kombinierte einzelne "Filamente" aufweist. Der Begriff "Monofilament", wie er hier verwendet wird, bedeutet einen Strang, der ein einzelnes Filament aufweist. "Denier" ist eine Einheit der Feinheit, die verwendet wird, um verschiedenen Stränge zu beschreiben, und beruht auf einem Standardstrang von 50 mg/450 m.
Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben, wobei eine gleiche Struktur mit gleichen Bezugszeichen in den verschiedenen Ansichten bezeichnet wird und wobei die Figuren folgendes zeigen:
Fig. 1 Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Trägers;
Fig. 2 ist eine vergrößerte geschnittene Teilansicht des Eingriffseinrichtungsabschnitts des Trägers in Fig. 1;
Fig. 3A und 3B sind schematische Teilansichten eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Herstellung des erfindungsgemäßen Eingriffseinrichtungsabschnitts;
Fig. 4 ist eine Schnittansicht einer bevorzugten erfindungsgemäßen Eingriffseinrichtung;
Fig. 5 ist eine Draufsicht einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Eingriffseinrichtung;
Fig. 6 ist eine Draufsicht einer zweiten bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform der Eingriffseinrichtung;
Fig. 7 ist eine Schnittansicht eines Schleifmittels, wobei ein Haken von der erfindungsgemäßen Eingriffseinrichtung erfaßt worden ist; und
Fig. 8A und 8B sind schematische Teilansichten eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Herstellung des erfindungsgemäßen Eingriffseinrichtungsabschnitts.
Der erfindungsgemäße Träger weist eine Hauptfläche auf, die auch als die vordere Fläche bezeichnet wird und die geeignet ist, lösbar mit Hakenstielen in Eingriff zu treten, die aus irgendeinem gewünschten Schleifmittel, z. B. Scheibe oder Bahn, vorstehen. Bevorzugte Schleifmittel mit solchen Hakenstielen sind in der oben erwähnten Veröffentlichung der internationalen Anmeldung WO95/19242 offenbart. Das Schleifmittel wird vom Träger zur Verwendung beim Schleifen der Oberfläche eines Werkstücks gehalten. Der Träger kann für eine Verwendung als Handträger oder für eine Verwendung mit irgendeiner geeigneten Kraftantriebseinrichtung konfiguriert sein.
Wie in Fig. 1 gezeigt, weist der erfindungsgemäße Träger 10 im allgemeinen ein Trägerteil 12 und eine Eingriffseinrichtung 20 auf. Das Trägerteil 12 weist eine Hauptfläche 14 und vorzugsweise eine Nebenfläche 16 auf. Die Hauptfläche ist als eben dargestellt, könnte aber jede geeignete Topographie haben. Die Hauptfläche des Trägerteils kann beispielsweise erhöhte Abschnitte enthalten, die die auf die Arbeitsfläche ausgeübte Kraft pro Fläche des Schleifmittels erhöhen und erhöhte Materialabtragsraten bewirken können. Die Trägerfläche hat normalerweise die gleiche die Form wie das vom Träger zu haltende Schleifmittel, obwohl dies nicht erforderlich ist. Einige verbreitete Trägerformen sind u. a. ein Quadrat, ein Dreieck, ein Rechteck, ein Oval, ein Kreis, ein Vieleck, ein Sechseck, ein Achteck und dgl.
Der Durchmesser für einen kreisförmigen Träger 10 reicht normalerweise von etwa 1,25 bis 125 cm (0,5 bis 50 Zoll), vorzugsweise von etwa 2,5 bis 75 cm (1 bis 30 Zoll). Die Länge und/oder Breite eines nichtkreisförmigen Trägers hat normalerweise die gleiche Größenordnung und kann von etwa 1,25 bis 125 cm (0,5 bis 50 Zoll), normalerweise von etwa 2,5 bis 75 cm (1 bis 30 Zoll) reichen. Der Träger kann auch einen geringfügig kleineren Durchmesser als das Schleifmittel haben. Beispielsweise kann das Schleifmittel um einen sehr geringen Betrag - normalerweise weniger 0,25 cm (0,1 Zoll) und vorzugsweise weniger als 0,13 cm (0,05 Zoll) - über den Träger vorstehen. Die Dicke des Trägerteils liegt normalerweise im Bereich von 0,6 bis 12,5 cm (0,25 bis 5,0 Zoll), obwohl größere und kleinere Dicken möglich sind. Die Dicke des Trägerteils kann auch an verschiedenen Stellen des Trägers variieren.
Das Trägerteil kann für eine Verwendung mit einer gewünschten Schleifanwendung ausgeführt sein. Beispielsweise ist zum Trockenschleifen von Holz und bestimmten Metallen besteht das Trägerteil des Trägers normalerweise aus einem komprimierbaren, elastischen Material, z. B. offen- und geschlossenzelliger Polymerschaumstoff (z. B. weicher geschlossenzelliger Neoprenschaumstoff, offenzelliger Polyesterschaumstoff, Polyurethanschaumstoff, vernetzte oder nichtvernetzte Blockschaumstoffe), Gummi, poröse thermoplastische Polymere und dgl. Bevorzugte Schaumstoffe auf Polyurethanbasis sind u. a. Schaumstoff auf Toluendiisocyanat-(TDI-)Basis, und Schaumstoff auf der Basis von Menthylen-di-(oder bis-)phenyldiisozyanat (MDI). Bei bestimmten Anwendungen ist es erwünscht, den Trägerabschnitt aus einem festeren Material herzustellen, um die Übertragung von Schleifkräften in einem örtlich begrenzten Bereich, z. B. Grobabtrag oder Schleifen mit relativ hohem Druck, zu erleichtern. Beispiele für geeignete feste Materialien sind u. a. Stahl (einschließlich nichtrostender Stahl und Weichstahl), Hartgummi, vulkanisierter Kautschuk, duroplastische bzw. wärmehärtbare Polymere, z. B. vernetzte Phenolharze, Keramik, laminierte oder gepreßte Fasern und dgl. Ein Trägerteil kann auch einen wahlfreien Überzug aufweisen, der das Trägerteil 12 schützt und das Eingriffsteil 20 mit dem Träger verankert. Der Vorderseitenüberzug kann z. B. solche Materialien umfassen wie Stoff, Vliessubstrate, behandelten Stoff, behandelte Vliessubstrate, Polymerfilme und dgl. Bevorzugte Vorderseitenüberzugsmaterialien sind u. a. nylonbeschichtete Stoffe, vinylbeschichtete Faservliese, vinylbeschichtete Gewebe und behandelte Gewebe.
Wenn der Träger 10 an eine Maschine montiert werden soll, um durch diese bewegt zu werden, hat der Träger normalerweise einen bestimmten Typ von mechanischer Befestigungseinrichtung auf einer Nebenfläche 16. Beispielsweise kann bei Schwingschleifanwendungen das Trägerteil eine Gewindewelle 22 aufweisen, die an die Nebenfläche angrenzt und von dieser orthogonal vorsteht. Die Gewindewelle kann mit der Ausgangswelle der Maschine und mit dem an der Maschine fest angeordneten Träger in Eingriff stehen. Andere Befestigungseinrichtungen sind auch möglich, einschließlich eine gewindelose Welle, eine Gewindemutter, eine Gewindescheibe, Kleber und Magneten, ohne auf diese beschränkt zu sein. Eine Trägerplatte 28 kann auch vorgesehen sein und kann auf der Nebenfläche 16 angeordnet sein, wie in Fig. 1 gezeigt, um dem Träger zusätzliche Festigkeit zu verleihen. In einer solchen Ausführungsform hat die Welle 22 einen Kopf 24, der auf dem Träger durch eine Sicherungseinrichtung 26 festgehalten wird, die auf der Trägerplatte 28 aufgenietet ist. Als Alternative kann der Kopf 24 in das Trägerteil einbezogen sein, um eine zusätzliche Festigkeit bereitzustellen.
Wenn der Träger manuell verwendet werden soll, kann das Trägerteil einen Griff aufweisen, der die Vorrichtung leichter handhabbar macht. Der Griff ist normalerweise anstelle der im vorausgehenden Abschnitt beschriebenen Befestigungseinrichtung vorgesehen, könnte aber auch an der Befestigungseinrichtung fest angeordnet sein. Weitere geeignete Griffkonfigurationen sind bei Bedarf möglich.
Der Träger kann auch einen oder mehrere Löcher, Öffnungen oder Durchgänge aufweisen, durch die Staub, Abriebteilchen oder ein Schleiffluid (z. B. Wasser oder Öl) von der Schleiffläche entfernt werden können. In Fig. 1 gezeigte Durchgänge 18 sind normalerweise mit einer Vakuumquelle verbunden, die jeden entstandenen Staub oder Abriebteilchen von der Schleiffläche entfernt. Ein passenden Schleifmittel weist normalerweise Löcher in einer Größe und in einem Muster auf, die mit den Durchgängen im erfindungsgemäßen Träger übereinstimmen. Die US-Patente 4 148 291 und 4 287 685 beschreiben ferner Staubentfernungsdurchgänge und -löcher. Durchgänge können auch oder anstelle zur Bereitstellung oder Entfernung von Wasser oder anderen Schmiermitteln oder Schleifhilfsmitteln vorgesehen sein.
Der erfindungsgemäße Träger weist auch eine Eingriffseinrichtung 20 auf, die an die Hauptfläche 14 angrenzt. Die Eingriffseinrichtung 20 erleichtert die lösbare Befestigung eines Schleifmittels, das nachstehend weiter beschrieben ist. Die Eingriffseinrichtung 20 kann direkt an die Hauptfläche 14 angrenzen oder mit dieser einstückig sein oder kann mit einem wahlfreien Vorderseitenüberzug oder mit anderen mit der Hauptfläche verbundenen Zwischenschichten verbunden sein. Obwohl die Eingriffseinrichtung 20 eine von vielen verschiedenen Formen haben kann, hat jede Ausführungsform das gemeinsame Merkmal, daß die Eingriffsfläche für einen lösbaren Eingriff mit mehreren Hakenstielen geeignet ist. Ein Hakenstiel, wie er hier verwendet wird, bezeichnet einen Stiel mit 1) einem freien Ende, das von der Fläche beabstandet ist, an der der Stiel befestigt ist, und 2) eine Struktur, die es ermöglicht, daß der Hakenstiel lösbar in die besonderen Merkmale der Eingriffsfläche einhakt. Zwei bestimmte Strukturen, die es ermöglichen, daß der Hakenstiel sich lösbar mit der Eingriffsfläche verhakt, wie in der oben erwähnten internationalen Veröffentlichung WO 95/19242 beschrieben, sind ein Kopf, der an jedem Stiel angrenzt, oder ein Stiel mit einem Öffnungswinkel des distalen Endes von weniger als annähernd 90º. Man beachte, daß es nicht notwendig ist, daß alle Hakenstiele mit der Eingriffsfläche in Eingriff treten müssen, aber eine hinreichende Anzahl von Hakenstielen muß in Eingriff treten, damit das Schleifmittel leicht kann am Träger befestigt und von diesem gelöst werden kann, wobei verhindert wird, daß das Schleifmittel sich bei Verwendung deutlich relativ zum Träger verschiebt.
Eine bevorzugte Ausführungsform eines Eingriffsteils 20, das zum lösbaren Eingriff mit Hakenstielen geeignet ist, ist in Fig. 2 dargestellt. Die Eingriffseinrichtung 20 weist ein Substrat 30 auf. Das Substrat 30 kann jedes geeignete Substrat sein, in das ein Strang 36 eingesteppt werden kann, um mehrere Schlingen 38 zu bilden, die sich von einer ersten Fläche 32 des Substrats 30 erstrecken. Das Substrat 30 sollte so gewählt sein, daß die Nadel das Substrat bei der Bildung von Schlingen 38 durchdringen kann, ein geeignetes Trägermaterial für die Schlingen vorhanden ist, eine geeignete Bindung mit der unten ausführlicher beschriebenen Haftschicht 40 vorhanden ist und ein Einschießen und Fadenziehen mit der Nadel bei der Bildung von Schlingen 38 vermieden wird. Bevorzugte Materialien für das Substrat 30 sind Gewebe, z. B. Polyester, Fortrelpolyestergabardine, 65 : 35-Polyester/Baumwoll-Gemisch-Popeline, reißfestes Nylon, Baumwollstramin, Polyester-Doppelrundstrickware, 50 : 50-Baumwoll/Polyester-Gemisch, Baumwollkörper und gewebter Zellstoff, z. B. Baumwolle oder Rayon, in einer 2 : 1- Körperbindung mit einem Gewicht von 165 g/m². Die Schlingen 38 sind so konfiguriert, daß sie lösbar mit den Hakenstielen der Rückseite des Schleifmittels in Eingriff treten, um das Schleifmittel auf dem Träger 10 zu befestigen.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Eingriffseinrichtung 20 auf der Hauptfläche 14 des Trägerteils 12 mit einem Kleber 40 fest angeordnet. Beispielsweise kann ein Laminierkleber verwendet werden, um das Schlingengewebe auf dem Trägerteil fest anzuordnen. Beispiele für geeignete Laminierkleber sind u. a. Polyolefine, Polyester, Polyurethane, Polyamide, Phenolkleber, Harnstoff-Formaldehydkleber, Epoxidkleber, Acrylatkleber und dgl. Eine Ausführungsform eines geeigneten Trägers wird von Minnesota Mining and Manufacturing Company in St. Paul Minnesota vertrieben unter der Bezeichnung Träger der Marke "STIK-IT", Teilnummer 051144-05576, auf den eine Eingriffseinrichtung 20 beispielsweise mit einem Polyacrylat-Haftkleber auflaminiert werden kann. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Trägerteil 12 um die Eingriffseinrichtung 20 herum ausgebildet und auf diese auf eine Weise aufgeklebt, wie bei der Herstellung von Trägern verwendet, die von Minnesota Mining and Manufacturing Company in St. Paul Minnesota unter Bezeichnung Träger der Marke "HOOK-IT", Teilnummer 051131-05776 vertrieben werden. Beispielsweise kann ein Polyurethanmaterial direkt auf die Rückseite der Eingriffseinrichtung 20 aufgeschäumt werden. Wenn das Trägerteil 12 direkt auf die Eingriffseinrichtung 20 aufgeschäumt wird, muß die Rückseite der Eingriffseinrichtung so gewählt oder behandelt werden, daß verhindert wird, daß Schaumstoff, z. B. Polyurethanschaumstoff, auf die Schlingenseite der Eingriffseinrichtung entweicht. Es ist nicht erwünscht, Schaumstoffmaterial auf oder um die Schlingen 38 herum zu haben. Eine Möglichkeit, das Entweichen von Schaumstoff einzudämmen, besteht darin, einen Überzug auf die Rückseite des besteppten Substrats aufzubringen, um es abzudichten. Dieser Überzug kann beispielsweise ein thermoplastisches oder duroplastisches bzw. wärmehaftbares Polymermaterial sein. Diese dichtende Schicht kann der Kleber 40 sein, der die Schlingen 38 fixiert, wie weiter unten beschrieben, oder kann ein zusätzliche Schicht sein, die auf der Haftschicht 40 aufgebracht wird.
Die Eingriffseinrichtung 20 ist vorzugsweise langlebig, weist eine gute Halteleistung auf und ermöglicht eine einfache Befestigung und Ablösung des Schleifmittels. Langlebigkeit ist ein wichtiger Parameter, da der Träger während seiner Lebensdauer auf Hunderten oder Tausenden von Schleifmittel befestigt und von diesen wieder abgelöst wird. Da die Schleifmittel wegwerfbar sind, was bedeutet, daß sie normalerweise nach ein- oder mehrmaligem Gebrauch entsorgt werden, ist die Lebensdauer des Trägers wichtiger als die Langlebigkeit des Schleifmittels. Somit wird bevorzugt, daß der Träger 10 und besonders die Eingriffseinrichtung 20 hinreichend langlebig sind, um 1000 oder mehr schwere Trockenschleifanwendungen zu überstehen, wobei jede Anwendung die Schritte aufweist: Befestigen eines Schleifmittels, Durchführen eines schweren Trockenschleifens für eine Periode und Entfernen des Schleifmittels zwecks Befestigung eines neuen Schleifmittels, obwohl diese Sollebensdauer kein erfindungsgemäßes Erfordernis ist. Der Träger und insbesondere die Eingriffseinrichtung sollten es ermöglichen, daß das Schleifmittel mit einem geringen Kraftaufwand entfernt werden kann, sollten aber bei Verwendung einer Bewegung relativ zum Schleifmittel standhalten.
Die Höhe der Schlingen 38 (d. h. die annähernde durchschnittliche Entfernung von der Basis der Schlinge bis zum oberen Ende der Schlinge) reicht normalerweise von etwa 0,025 cm (0,01 Zoll) bis 0,625 cm (0,25 Zoll), vorzugsweise 0,063 cm (0,025 Zoll) bis 0,45 cm (0,175 Zoll) und besonders bevorzugt zwischen 0,125 cm (0,05 Zoll) bis 0,325 cm (0,15 Zoll). Wenn die Schlingenhöhe zu groß ist, könnte dies bewirken, daß das Schleifmittel sich bei Verwendung löst und wieder befestigt, was bewirken kann, daß das Schleifmittel während der Verwendung "sich verschiebt" und "läuft". Dies kann die Schleifleistung und die Lebensdauer des Schleifmittels verringern. Wenn die Schlingen zu hoch sind, können sie zusätzlich wie ein Polster oder Puffer wirken, wodurch es möglich wird, daß das Schleifmittel sich während des Betriebs relativ zum Träger verschiebt, während es im Eingriff mit der Eingriffseinrichtung 20 bleibt. Dies kann die Schleifleistung durch Abschwächung der Schleifwirkung reduzieren. Wenn die Schlingenhöhe zu klein ist, ist möglicherweise keine hinreichende Befestigung zwischen den Hakenstielen und dem Schlingengewebe gegeben. Die bevorzugten Schlingenabmessungen hängen von der Form und vom Typ der vorhandenen Hakenstiele und von der gewünschten Eingriffscharakteristik ab und können größer oder kleiner sein als die eben beschriebenen, wobei sie immer noch im Schutzbereich der Erfindung liegen.
Die Schlingendichte kann auch so gewählt werden, daß eine geeignete Leistungscharakteristik gegeben ist. Beispielsweise kann die Dichte der Schlingen die gleiche sein oder sich von der Dichte der Haken unterscheiden. Die Schlingendichte liegt normalerweise zwischen etwa 30 und 4000 Schlingen/cm² (etwa 200 bis 25000 Schlingen/Quadratzoll), vorzugsweise zwischen 100 und 3000 Schlingen/cm² (etwa 65 bis 1900 Schlingen/Quadratzoll) und besonders bevorzugt zwischen 50 und 150 Schlingen/cm² (etwa 325 bis 970 Schlingen/Quadratzoll). Wenn die Schlingendichte zu hoch ist, steigt normalerweise der Kostenaufwand für das Schlingengewebe, und es kann schwierig sein, das Schleifmittel vom Träger zu entfernen, ohne die eine oder andere Komponente zu beschädigen. Wenn die Schlingendichte deutlich zu hoch ist, ist es möglich, daß die Haken auf dem Schleifmittel die Schlingen nur schwerlich hinreichend durchdringen, um angemessen in Eingriff zu treten. Wenn die Schlingendichte zu niedrig ist, kann die Abzieh- und Abscherfestigkeit zu gering sein, die dann die Leistungsfähigkeit aufgrund unzureichender Befestigungskraft vermindern würde.
Ein bevorzugtes Verfahren zur Bildung von Schlingen 38 im Substrat 30 ist schematisch in Fig. 3A bis 3B dargestellt. Im allgemeinen werden Schlingen 38 gebildet, indem das Substrat 30 wiederholt durchstochen und dabei bewirkt wird, daß Abschnitte des Strangs 36 sich durch das Substrat erstrecken, z. B. mit einer geeigneten Nadel, wobei mehrere Schlingen 38 entstehen, die aus einem Endlosstrang 36 bestehen. Der Strang 36 weist also Schlingenabschnitte 36a, die die Schlingen 38 bilden, und Verbindungsabschnitte 36b jeweils zwischen den Schlingenabschnitten 36a auf. Solche Schlingen können vorzugsweise mit handelsüblichen Steppmaschinen des Typs gebildet werden, die allgemein als "Chenillestepp"-Maschinen bekannt sind. Wie in Fig. 3A zu sehen ist, werden Schlingen 38 aus dem Strang 36 im Substrat 30 gebildet, um sich von der ersten Fläche 32 des Substrats zu erstrecken. Eine Chenillenadel 50 hat einen Haken mit einer offenen Seite 52 am Ende der Nadel, so daß der Strang 36 eintreten kann und von der Seite der Nadelspitze austreten kann. Der grundlegende Arbeitsvorgang eines Typs der Chenillesteppmaschine besteht darin, daß die Nadel 50 das Substrat 30 durchdringt, wobei ein Loch 35 entsteht. Ein Schlingenformermechanismus (nicht dargestellt) setzt den Strang 36 in den Seitenhaken 52 der Nadel 50.
Gleichzeitig drückt ein Hohlnippel 54, der die Nadel 50 umfaßt, mit einem Rand 56 nach unten gegen eine erste Fläche 32 des Substrats 30. Eine Platte 58 ist unter der Nadel 50 und dem Nippel 54 positioniert. Die Platte 58 hat ein Loch 59, durch das sich die Nadel und der Haken erstrecken, um den Strang 36 aufzunehmen, um eine neue Schlinge zu bilden. Die Platte 58 und der Nippel 54 sind so konfiguriert, daß das Substrat und der Strang bei A zwischen der Platte und dem Nippel eingequetscht werden. Die Nadel 50 zieht dann den Strang 36 nach oben durch das Loch 35 im Substrat 30 in eine gewünschte Höhe, wie in Fig. 3B gezeigt. Wegen der Quetschung bei A wird der Strang 36 nicht in der Richtung weg von den bereits ausgebildeten Schlingen 38 gezogen. Der Strang 36 läuft in Richtung B durch das Loch 59 in der Platte 58, wenn die Nadel 50 eine neu gebildete Schlinge durch das Loch 35 in das Innere des Nippels 54 zieht. Der Haken 52 in der Nadel 50 ist so ausgerichtet, daß er den Strang 36 der neugebildeten Schlinge 38 losläßt oder "fallen läßt", während das Substrat 30 in Richtung C bewegt wird. Das Ergebnis ist eine freistehende Schlinge 38. Dieser Maschentyp wird im allgemeinen als Fallmasche oder Moosmasche bezeichnet. Nachdem das Substrat 30 an eine neue Stelle bewegt worden ist, wird eine neue Masche oder Schlinge 38 gebildet. Das Ergebnis ist eine Serie von freistehenden Schlingen 38, die aus einem einzigen Endlosstrang 36 bestehen. Die Schlingen sind im allgemeinen in der von Loch 35 zu Loch 35 benachbarter Schlingen gebildeten Richtung ausgerichtet. Die Ausrichtung jeder Schlinge 38 ist als die durch den Strang in jeder Schlinge 36 gebildete Ebene definiert. Unter bestimmten Bedingungen kann der Haken 52 an der Nadel 50 Fasern im Substrat 30 ziehen und diese Substratfasern nach oben ziehen, während eine Schlinge 38 entsteht. Es ist beobachtet worden, daß es durch verschiedene Faktoren, z. B. Hakenstil, Nadeldurchmesser, Hakenausrichtung, Höhenjustierung des Nippels und Typ des für das Substrat verwendeten Stoffs, möglich ist, das Fadenziehen einzudämmen. Man nimmt gegenwärtig an, daß eng gewirkte oder gewebte flache Stoffsubstrate, wozu auch Flachgarne gehören, weniger zum Fadenziehen neigen als andere Typen von Substraten, z. B. Twillstoffe.
Ein zweites bevorzugtes Verfahren zur Bildung von Schlingen 38 im Substrat 30 ist schematisch in Fig. 8A bis 8B dargestellt. Im allgemeinen werden Schlingen 38 gebildet, indem das Substrat 30 wiederholt durchstoßen und dabei bewirkt wird, daß Abschnitte des Strangs 36 sich durch das Substrat 30 erstrecken, z. B. mit einer Nadel, wodurch mehrere Schlingen 38 entstehen, die aus einem Endlosstrang 36 bestehen. Der Strang 36 weist also Schlingenabschnitte 36a, die die Schlingen 38 bilden, und Verbindungsabschnitte 36b jeweils zwischen den Schlingenabschnitten 36a auf. Solche Schlingen können vorzugsweise mit den handelsüblichen Chenillesteppmaschinen Broad Street Model 30-30 Head gebildet werden. Wie man in Fig. 8A sieht, werden die Schlingen 38 aus einem Strang 36 im Substrat 30 gebildet, um sich aus der ersten Fläche 32 des Substrats zu erstrecken. Eine Chenillenadel 150 hat eine Öse 152 nahe dem Ende der Nadel, so daß der Strang 36 durch die Nadel führt. Der grundlegende Arbeitsvorgang besteht darin, daß die Nadel 150 das Substrat 30 durchdringt, wobei ein Loch 35 entsteht. Ein Schlingenformermechanismus 160 hakt den Strang 36 an der Seite der Nadel 150 ein. Während des gesamten Zyklus drückt ein Presserfuß 158 mit der Fläche 156 gegen die zweiten Fläche 34 des Substrats 30. Der Presserfuß 158 ist so konfiguriert, daß er das Substrat und den Strang bei A einquetscht. Die Nadel 150 wird dann durch das Loch 35 im Substrat 30 mit dem Strang 36 hochgezogen. Der Schlingenformer 160 hält den Strang 36, um die gewünschte Länge der Schlinge zu bilden. Wegen der Quetschung bei A wird der Strang 36 nicht in der Richtung weg von den bereits gebildeten Schlingen 38 gezogen. Der Schlingenformer 160 läßt den Strang los, wodurch eine freistehende Schlinge 38 entsteht. Nachdem das Substrat 30 sich an eine neue Stelle bewegt hat, wird eine neue Masche oder Schlinge 38 gebildet. Das Ergebnis ist eine Serie von freistehenden Schlingen 38, die aus einem einzelnen Endlosstrang 36 bestehen. Die Schlingen sind im allgemeinen in der von Loch 35 zu Loch 35 benachbarter Schlingen gebildeten Richtung ausgerichtet. Die Ausrichtung jeder Schlinge 38 ist als die durch den Strang in jeder Schlinge 36 gebildete Ebene definiert.
Häufig wird bei Näh- und Stickvorgängen ein zweiter Strang in einer Spule unter dem Substrat verwendet, der jede einzelne Masche fixiert. Das oben beschriebene Chenillesteppverfahren fixiert jedoch keine Schlinge 38. Demzufolge sind die Schlingen 38 zwar miteinander verbunden, aber nicht an Ort und Stelle verschnürt oder fixiert. Wenn eine Schlinge 38 durch das Substrat 30 nach oben gezogen wird, zieht sie den Strang 36 von benachbarten Schlingen weg. Es ist deshalb notwendig, alle Schlingen 38 an Ort und Stelle zu fixieren. Dies erfolgt vorzugsweise nach Bildung der Schlingen 38 durch Hinzufügung einer Haftschicht 40 zur zweiten Fläche 34 des Substrats 30. Eine solche Anordnung ist in Fig. 4 dargestellt. Der Kleber sollte so gewählt werden, daß er die folgenden Kriterien erfüllt. Der Kleber sollte eine Verbindung aufweisen, die fest genug ist, um die Maschen zu fixieren und ein Herausziehen der Schlingen 38 während des Betriebs des Trockenschleifvorrichtung und während des Abnehmens von Schleifmitteln vom Träger 10 zu verhindern. Der Kleber sollte hinreichend wärmebeständig sein, um durch Wärme, die während des Herstellungsprozesses und während der Trockenschleifvorgänge entsteht, nicht ungünstig beeinflußt zu werden. Für Träger, bei denen die Eingriffseinrichtung 20 in das Trägerteil 12 eingeschäumt ist, sollte der Kleber durch Wärme, die während des Einschäumens und Aushärtens des Trägerteils entsteht, nicht ungünstig beeinflußt werden und sollte nicht mit dem Material des Trägerteils 12 reagieren oder durch dieses zersetzt werden, so daß etwa der Kleber oder das Trägerteil ungünstig beeinflußt werden. Wenn die Eingriffseinrichtung bei der Herstellung des Trägerteils 12 des Trägers einzuschäumen ist, wird vorzugsweise hinreichend Kleber entweder als Einzelschicht 40 oder als mehrere Schichten 40 aufgebracht, um die Porösität des besteppten Substrats 30 zu verschließen und dadurch das Durchlaufen des geschäumten Materials während des Einschäumprozesses zu minimieren oder zu eliminieren. Geeignete Typen von Klebern sind u. a. Polyolefine, Polyester, Polyurethane, Polyamide, Phenolkleber, Harnsäure-Formaldehydkleber, Epoxidkleber, Acrylatkleber und dgl., ohne darauf beschränkt zu sein. Bestimmte Beispiele für solche Kleber sind u. a. Latexacrylnitril/Butandien/Styren-(ABS-)Kleber, z. B. "Hycar 1578", vertrieben von B. F. Goodrich Company in Akron, Ohio; Acrylkleber auf Latexbasis, z. B. "Hycar 2679", ebenfalls vertrieben vom B. F. Goodrich Company; Styren/Butandien- (SBR-)Kleber auf Latexbasis, z. B. REZ 5900, vertrieben von Unocal Corp. in Rolling Meadow, Illinois; EAA- Warmschmelzkleber, z. B. Warmschmelzkleber DAF 821 oder DAF 916, vertrieben von Dow Chemical Company in Midland, Michigan; Zweikomponenten-Epoxidharze, z. B. WD 510, vertrieben von Shell Chemical Company in Houston, mit Jaffamine T403, vertrieben von Huntsman Chemical Corp. in Salt Lake City, Utah; Zweikomponenten-Polyurethanreaktionskleber, z. B. Versalink 1000, vertrieben von Air Products and Chemical Corporation of Allentown, Pennsylvania, mit Isonat 143L von Dow Chemical Company; Ribbon Flow RFA 1000 mit RFB 090, vertrieben von Uniroyal Chemical Co., Inc. in Middlebury, Connecticut. Es ist auch möglich, einen wahlfreien Belag, Film oder eng gewebtes Überzug auf der freiliegenden Fläche der Haftschicht 40 bereitzustellen, um das Substrat 30 weiter zu verschließen und den Kleber während des Einschäumprozesses zu schützen und zu isolieren.
Mit handelsüblichen Chenille-Maschinen kann das Substrat 30 nach jeder Masche in jeder Richtung bewegt werden. Die Schlingen 38 können also so ausgeführt sein, daß sie eine Ausrichtung in jeder Richtung haben. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, die Ausrichtung der Schlingen genau zu steuern und die Eingriffseinrichtung 20 zu besteppen, in der die Schlingen 38 in verschiedenen Richtungen relativ zueinander um einen gewünschten Betrag ausgerichtet sind. Man hat beobachtet, daß bei herkömmlichem Schlingenmaterial, das bei Haken-Schlingen- Befestigungseinrichtungen verwendet wird, das Maschenmuster im allgemeinen unidirektional ist. Bei herkömmlichen Multifilsträngen kann jedoch das Verbiegen, das bei der Bildung von Schlingen auftritt, bewirken, daß sich die Schlingen in bestimmtem Maße von der anfänglichen Maschenausrichtung weg verdrehen und bewirken, daß einzelne Filamente des Strangs sich zurückwinden und vom Körper des Mulitfilstrangs selbst abtrennen. Die Ausrichtung der einzelnen freiliegenden Schlingen ist im wesentlichen unterschiedlich und wird nicht gesteuert und ist nicht vorbestimmt. Es ist erwünscht, ein Schlingenmaterial mit einer Eingriffsfestigkeit zu haben, die nicht wesentlich von der Abzieh- oder Ablöserichtung abhängt. Es ist insbesondere bei Trägern 10 der Fall, die mit Schwingschleifvorrichtungen, DA-Schleifvorrichtungen, Drehschleifvorrichtungen, Vibrationsschleifvorrichtungen und dgl. verwendet werden. Chenille-Maschinen können vorteilhaft verwendet werden, um ein Schlingenmuster zu bilden, das die Direktionalität der Abziehfestigkeit und der Eingriffsfestigkeit abschwächt oder beseitigt, indem ein Schlingenmuster, das nicht unidirektional ist, durch herkömmliche Ausbildung eines Steppschlingenmusters von gewünschter Multidirektionalität gebildet wird.
Eine bevorzugte Ausführungsform eines multidirektionalen Schlingensteppmusters ist in Fig. 5 dargestellt. Ein kreisförmiges Substrat 30 wird bereitgestellt. Ein solches Substrat kann beispielsweise einen Durchmesser von 16,5 cm (6,5 Zoll) haben. Der äußere Abschnitt 60 jedes Substrats 30 kann zuerst unter Verwendung einer Serie von Kreisen 66 mit einem Durchmesser von etwa 2,5 cm (1 Zoll) besteppt werden, wobei jeder Kreis 66 um etwa 5,1 mm (0,2 Zoll) von dem vorherigen verschoben ist, bis der gesamte äußere Abschnitt 60 des Substrats 30 gefüllt worden ist. Dabei bleibt ein unbesteppter kreisförmiger Bereich von etwa 11,4 cm (4,5 Zoll) Durchmesser zurück. Der erste Schritt kann wiederholt werden, um einen weiteren Ring mit einer Breite von 2,45 cm (1,0 Zoll) mit mehreren überlappenden Kreisen 66 im mittleren Abschnitt 62 zu besteppen. Der verbleibende mittige Abschnitt mit einem Durchschnitt von 6,4 cm (2,5 Zoll) kann unter Verwendung von kreisförmigen Bewegungen gefüllt werden. Ein solches Muster kann herkömmlich verwendet werden, um die Schlingendichte zu variieren. Beispielsweise können drei Einzüge im äußeren Abschnitt 60 der Kreise 66, zwei Einzüge im mittleren Abschnitt 62 und ein Einzug im mittigen Abschnitt 64 erfolgen. Solche Muster können beispielsweise an einer handgesteuerten Chenillemaschennähmaschine, vertrieben von Singer Sewing Company, Edison, New Jersey, ausgebildet werden.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform eines multidirektionalen Schlingensteppmusters ist in Fig. 6 dargestellt. Ein kreisförmiges Substrat 30 wird zuerst mit einer ersten Vielzahl von Schlingen mit der gleichen Ausrichtung versehen. Die erste Vielzahl wird gebildet, indem eine erste Vielzahl von gleichmäßig beabstandeten, parallelen Linien 70 gesteppt wird, die in einer Richtung parallel zur X-Achse gesteppt werden. In einer bevorzugten Anordnung sind die benachbarten Linien annähernd 3,6 mm (0,14 Zoll) voneinander getrennt, wobei die Schlingen in jeder Linie eine Basis haben, die annähernd 0,42 mm (0,16 Zoll) beabstandet ist, bestimmt durch den Abstand der benachbarten Löcher 35. Eine zweite Vielzahl von Schlingen ist mit der gleichen Ausrichtung zueinander vorgesehen, unterscheidet sich aber von der Ausrichtung der ersten Vielzahl von Schlingen. Die zweite Vielzahl von Schlingen wird gebildet, indem eine zweite Vielzahl von gleichmäßig beabstandeten, parallelen Linien 72 in einem Winkel von 60º zur ersten Vielzahl von Linien 70 gesteppt wird. Eine dritte Vielzahl von Schlingen ist mit der gleichen Ausrichtung zueinander vorgesehen, unterscheidet sich jedoch von Ausrichtung der ersten und der zweiten Vielzahl von Schlingen. Die dritte Vielzahl der Schlingen wird gebildet, indem eine dritte Vielzahl von gleichmäßig beabstandeten, parallelen Linien 74 in einem Winkel von 120º zur ersten Vielzahl von Linien 70 gesteppt wird. Als Alternative kann jede Zahl der Vielzahl von beabstandeten, parallelen Linien gesteppt werden. Eine einzelne Vielzahl von Linien kann für Arbeitsvorgänge geeignet sein, bei denen keine Verschiebung durch Unidirektionalität der Schlingen verursacht wird oder bei denen ein kleiner Verschiebungsbetrag akzeptabel ist. Zwei oder mehr Vielzahlen von parallelen Linien sind bevorzugt, wobei erwünscht ist, die Auswirkungen der Direktionalität zu minimieren. Wenn mehr als drei Vielzahlen gebildet werden, können die Auswirkungen der Direktionalität in Abhängigkeit vom beabsichtigten Zweck weiter reduziert werden. Es ist auch möglich, die Schlingenlänge in einer Linie zu variieren und/oder im Abstand der Linien in der Vielzahl von Linien oder von einer Vielzahl zu anderen zu variieren. Es ist auch möglich, eine Vielzahl von einzelnen Linien zu steppen, die jeweils eine andere Ausrichtung relativ zur X-Achse haben.
Für handelsübliche, computergesteuerte Chenillesteppmaschinen wird die Fläche des zu füllenden Substrats digitalisiert, und dann kann die Fläche mit einer Vielzahl von Mustern gefüllt werden. Es gibt verschiedenen Füllfunktionen, die normalerweise in die Software eingebaut sind. Die allgemeine Praxis zum Füllen von Flächen bei computergesteuerten Chenille- Maschinen besteht darin, sie durch geradliniges Steppen zu füllen, wie in bezug auf die in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform beschrieben. Dies führt zu einer sehr gleichmäßigen Schlingenanordnung. Solche Muster können beispielsweise hergestellt werden mit einer computergesteuerter Melco-Einzelkopf- Chenillesteppmaschine, Modell Nr. CH1, vertrieben von Melco Embroidery Systems in Denver, Colorado oder mit Mehrfachkopf- Chenillesteppmaschinen, vertrieben von Tajima Industries Ltd. oder von Higashi-ku, Hagayo, Japan, z. B. ein 12-Kopf-Modell Nr. TMCE-112423. In diesen beiden handelsüblichen Maschinen wird das Substrat 30 in einem Rahmen angeordnet, der unter den feststehenden Nähköpfen mittels eines X-Y-Transportmechanismus bewegt wird. Die Bewegung des Transportmechanismus ist computergesteuert. Die Schlingenhöhe kann mit programmierten Höheneinstellungen auf die oben angegebenen computergesteuerten Maschinen eingestellt werden. Die Stichlänge (Abstand von Loch 35 zu Nachbarloch 35 in einer Linie der gesteppten Schlingen) und Abstand zwischen benachbarten Linien der Schlingen sind ebenfalls durch Programm einstellbar. Diese beiden Parameter bestimmen die Schlingendichte. Die Schlingenhöhe und -dichte kann gewählt werden, um die gewünschte Eingriffscharakteristik für die bestimmten Haken auf dem Schleifmittel bereitzustellen, das auf dem Träger 10 zu montieren ist. Das oben mit Bezug auf Fig. 6 beschriebene Muster kann hergestellt werden, indem die Computerprogrammparameter an diesen Maschinen wie folgt eingestellt werden: Schußmuster: Schuß 4; Dichte: 36,0; Länge: 24; Winkel: 30.
Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung der Eingriffseinrichtung 20 besteht darin, die Schlingen 38 in ein Substrat 30 zu steppen, das etwas größer ist als die Größe des Trägers. Nachdem Befestigung Eingriffseinrichtung 20 auf dem Träger 12 kann die Eingriffseinrichtung auf den Durchmesser des Trägerteils zugeschnitten werden. Beispielsweise kann ein Substrat 30 von 16,5 cm (6,5 Zoll) mit einem Träger von 15,2 cm (6,0 Zoll) verbunden und dann auf den Durchmesser des Trägers zugeschnitten werden. Wenn eine Mehrfachkopfsteppmaschine verwendet wird, kann eine Anzahl von Schlingenmustern gleichzeitig auf ein großes Substrat 30 gesteppt werden. Diese einzelnen besteppten Flächen des Substrats können dann zur nachfolgender Befestigung auf dem Trägerteil 12 beispielsweise durch Stanzen abgetrennt werden.
Der erfindungsgemäße Träger wird vorzugsweise mit irgendeinem Schleifmittel mit Haken verwendet, die von seiner Fläche vorstehen und von der erfindungsgemäßen Eingriffseinrichtung 20 aufgenommen werden können. Das Schleifmittel 80 könnte jede gewünschte Form haben, einschließlich eines Kreises, eines Ovals, eines Vielecks (z. B. Rechteck, Quadrat oder Stern) oder eine Mehrfachkeulenform (z. B. Gänseblümchen), ohne darauf beschränkt sein. Das Schleifmittel 80 weist eine Arbeitsfläche 82 und eine hintere Fläche 84 mit Hakenstielen 90 auf. Bevorzugte Schleifmittel sind solche, die in der oben erwähnten internationalen Veröffentlichung WO 95/19242, offenbart sind.
Die hier beschriebenen verschiedenen Ausführungsformen der Eingriffseinrichtung 20 sind zur Verwendung mit Schleifmitteln mit in Fig. 7 dargestellten Haken der allgemeinen Form geeignet. In der dargestellten Ausführungsform weist ein Haken 90 einen zylindrischen Stiel 92 mit einem Kopf 94 auf, der im allgemeinen die Form einer Scheibe oder eines Pilzkopfs hat. Der Kopf 94 steht über den Stiel 92 vor. Der Haken 90 kann folgende Abmessungen haben. Gesamthakenhöhe (h) von 0,51 bis 0,66 mm (0,020 bis 0,026 Zoll), Kopfdicke (t) von 0,075 bis 0,10 mm (0,003 bis 0,004 Zoll), Stieldurchmesser (d) von 0,38 bis 0,64 mm (0,015 bis 0,025 Zoll), wobei der Kopf bei (o) um annähernd 0,075 bis 0,15 mm (0,003 bis 0,006 Zoll) über dem Stiel vorsteht. Die mit Bezug auf Fig. 5 und 6 beschriebene Eingriffseinrichtung mit den folgenden Abmessungen ist zur Verwendung mit solchen Haken 90 besonders gut geeignet: Bevorzugte Schlingenhöhe von 1,8 bis 3,0 mm (0,070 bis 0,118 Zoll); und bevorzugte Schlingendichte von 55 bis 85 Schlingen/cm² (350 bis 550 Schlingen/Quadratzoll) und besonders bevorzugt annähernd 70 Schlingen/cm² (450 Schlingen/Quadratzoll). Man beachte jedoch, daß andere Schlingensteppmuster und Abmessungen innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung gewählt werden können und für bestimmte Hakenformen und Abmessungen, die sich von den dargestellten unterscheiden, und für bestimmte Eingriffscharakteristiken nach Bedarf variiert werden können.
Ein zusätzlicher Vorteil beim Chenillesteppen zur Bildung von Schlingen 38 besteht darin, daß die Dichte der Schlingen 38 in einem Träger 10 variiert werden kann oder Schlingen aus Abschnitten, z. B. dem mittigen Abschnitt, weggelassen werden können. Man nimmt an, daß eine höhere Schlingendichte nahe dem Umfang des Trägers 10 eine erhöhte Eingriffsfestigkeit bietet, die möglicherweise zur Mitte des Trägers hin nicht benötigt wird.
Man glaubt, daß eine primäre Ursache für Schlingenfehler die starke Vibrationswirkung der DA-Trockenschleifvorrichtung ist, kombiniert mit den großen Widerstandskräften des Trockenschleifens zur Entfernung von Lack oder Körperfüllstoff bei schweren Trockenschleifanwendungen. Jede Vibrationswirkung führt dazu, daß eine Stoßkraft, die auf die Schlingen wirkt, so daß, wenn ein großer Widerstand gegen die Bewegung der Schleiffläche vorhanden ist, eine entsprechende große Stoßkraft auf die Schlingen übertragen wird. Die DA-Trockenschleifvorrichtung vibriert hunderte Male pro Minute und versetzt den Schlingen hunderte starke Stöße pro Minute. Die sich ständig wiederholende Belastung kann einen Ermüdungsbruch der Schlingen bewirken.
Man hat beobachtet, daß Träger mit handelsüblichem Schlingenmaterial, z. B. Schlingenmaterial Guilford 19073, mit Schlingen aus gewirktem 200-10-Multifilnylongarn (d. h. Garn von 200 Denier (200 g/9 km), bestehend aus einem verzwirnten Verband aus 10 einzelnen Filamenten von jeweils 20 Denier (20 g/9 km)), vertrieben von Guilford Mills Company in Greensboro, North Carolina, und mit Schlingenmaterial Kanebu 2A3 mit Schlingen aus gewirktem 210-12-Nylongarn, vertrieben von Kanebu Belltouch Ltd. in Osaka, Japan, sich in bezug auf eine anfängliche Beibehaltung eines akzeptablen Eingriffs bei verschiedenen Arten von Trockenschleifvorgängen akzeptabel verhielten. Es wurde jedoch festgestellt, daß nach annähernd 200 bis 300 schweren Trockenschleifanwendungen mit einer DA- Trockenschleifvorrichtung zahlreiche Schlingen gebrochen waren, was die Festigkeit des Eingriffs zwischen der Scheibe und dem Träger bis zu dem Punkt reduzierte, wo eine unakzeptable Menge von Falten in der Scheibe oder eine vollständige Ablösung der Scheibe vom Träger auftrat. Obwohl die einzelnen Filamente des Multifilgarns miteinander verzwirnt sind, wird der Verband durch den Prozeß zur Bildung der Schlingen aus dem Garn ein wenig geöffnet, wodurch viele der einzelnen Filamente als mögliche Befestigungsstellen für Haken freigelegt werden. Im Schlingenmaterial Guilford 19073 ist der Durchmesser jedes einzelnen Filaments 0,05 mm (1,95 mil), und ein normales Vorstehen eines einzelnen Hakens, der zum Prüfen des Materials verwendet wird, ist annähernd 0,13 mm (5 mil). Die Erfinder haben beobachtet, daß ein typischer Haken-Schlingen-Eingriff im allgemeinen vorliegt, wenn ein bis drei Filamente mit dem Hakenkopf in Eingriff stehen, wobei eine große Anzahl der Eingriffe nur mit einem einzelnen Filament erfolgt. Wenn ein vollständiger und dicht gewickelter Verband von zehn Filamenten mit dem Hakenkopf im Eingriff stünde, würde die Schlinge bei der Ablösung leicht herausgleiten und wenig oder keine Haltekraft bieten, oder alle, bis auf wenige einzelne Filamente würden herausgleiten, wobei nur einige wenige (1 bis 3) in Eingriff mit dem Haken blieben. Deshalb ist die Zug- und Bruchfestigkeit des einzelnen Filaments ein wichtiger Parameter zur Bewertung der Eingriffsfestigkeit eines Schlingenmaterials, auch wenn Multifilstränge verwendet werden. Die Zugfestigkeit der einzelnen Filamente ist ein Hauptfaktor bei der Bestimmung, welche Stoßstärke, die die Trockenschleifkräfte übermitteln, ausgehalten werden kann, ohne daß die Schlingen der mit einem Haken in Eingriff stehenden Filamente brechen. Ein weiterer Faktor ist die Elastizität und Federwirkung des Strangs, die ermöglichen kann, daß der Strang Stöße absorbiert und einem Bruch besser widersteht als sprödere Stränge.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben festgelegt, daß die folgende Analyse bei der Auswahl des Strangs 36 zur Bildung von Schlingen 38 nützlich ist. Fig. 7 stellt einen Strang 36 dar, der eine Schlinge 38 bildet, die im Eingriff mit einem Haken 90 steht. Die Schlinge 38 kann einen Monofilstrang 36 oder ein einzelnes Filament aus einem Multifilstrang 36 aufweisen und hat einen Radius (r). In der dargestellten Ausführungsform weist der Haken 90 einen zylindrischen Stiel 92 mit einem Kopf 94 auf, der im allgemeinen die Form einer Scheibe oder eines Pilzkopfs hat. Der Kopf 94 steht über den Stiel 92 um einen Betrag (o) vor. Da der Strang 36 am vorstehenden Abschnitt des Kopfes mit einer Kraft F zieht, biegt sich der in Eingriff befindliche Abschnitt des Kopfes 94 in die Richtung der durch die Schlinge wirkenden Kraft. Wenn der Kopf 94 sich nach oben biegt, erreicht er einen Punkt, wo der Strang 36 vom Hakenkopf abgleiten kann. Wenn jedoch die Kraft, die erforderlich ist, um den Kopf hinreichend weit zu biegen, damit die Gleitfähigkeit der Schlingen größer wird als die Bruchfestigkeit des Strangs 36, dann bricht der Strang, bevor er vom Kopf abgleitet.
Es ist zweckmäßig die einwirkende Schlingenkraft F als eine Kraft anzusehen, die dem Haken Biege- oder Moment um den Punkt P verleiht. Ein Bruchmoment T um den Punkt P kann als Näherung wie folgt ausgedrückt werden
T = FBR
wobei FB die Zug- oder Bruchfestigkeit des Strangs 36 und R der Radius des Strangs 36 ist. Es versteht sich, daß das Biegen des Kopfes eigentlich ein dreidimensionales Problem ist und daß die oben angegebene zweidimensionale Näherung dieser Auswirkung nur Darstellungszwecken bei der Beschreibung der Ablösung der Schlinge vom Haken dient. Mit der oben angegebenen Gleichung sollen nur Momentberechnungen durchgeführt werden, die Vergleichszwecken dienen. Das maximale Moment T, das einem gegebenen Haken zugeführt werden kann, hängt von der maximalen Kraft F, die vom Strang 36 ausgeübt wird, bevor er bricht, und vom Radius des Strangs ab. Wenn ein hinreichendes Moment zugeführt werden kann, um den Kopf zu biegen und die Schlinge abgleiten zu lassen, dann kann ein Bruch der Schlinge vermieden werden. Wenn der Strang 36 jedoch kein hinreichendes Moment zuführen kann, dann bricht der Strang, bevor er vom Haken abgleitet. Man kann sehen, daß, wenn ein hinreichend starker Strang gegeben ist, um ein hinreichendes Moment zu verleihen, damit der Strang abgleiten kann, überträgt ein Strang mit einem relativ großem Radius das erforderliche Moment mit einer relativ kleinen Kraft, während ein Strang mit einem kleinen Durchmesser eine größere Kraft erfordert, um das gleiche Moment zuzuführen.
Um die Langlebigkeit der Eingriffseinrichtung 20 sicherzustellen, wird bevorzugt, daß der Strang 36 eine Festigkeit und einen Durchmesser hat, die so gewählt sind, daß dem betreffenden Haken auf dem Schleifmittel ein hinreichendes Moment verliehen werden kann, um die Schlingen 38 vom Haken 90 abgleiten zu lassen, ohne daß der Strang bricht. Damit eine Trägereingriffseinrichtung 20 dem Schleifmittel bei schweren Trockenschleifvorgängen einen sicheren Eingriff ermöglicht, sollte der Durchmesser des Strangs 36 so gewählt werden, daß durch die Kräfte während des Trockenschleifens kein hinreichendes Moment zum Abgleiten der Schlinge übertragen wird. Außerdem sollte der Strang 36 eine hinreichende Festigkeit haben, die sich wiederholenden Belastungen standhält, die bei Trockenschleifvorgängen bewirkt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Strang 36 ein Monofilstrang. Monofilstränge ermöglichen eine bessere Steuerung der Schlingenausrichtung, wenn Steppschlingen 38 in das Substrat 30 gesteppt werden. Multifilstränge sind normalerweise ein verzwirnter Verband von Filamenten. Einzelne Filamente des verzwirnten Verbandes neigen dazu, sich teilweise von der Schlinge zu trennen, wenn der Verband sich biegt, um die Schlinge zu bilden, und während der Verwendung der Eingriffseinrichtung. Diese getrennten Schlingen können wegen der Verdrehung im Verband in jeder Ausrichtung sein. Ein Monofilament hat eine vorbestimmte Ausrichtung. Was die Eingriffseinrichtung 20 betrifft, die mit dem Haken 90 mit der oben beschriebenen Konfiguration und den Abmessungen zu verwenden ist, hat man festgestellt, daß es vorteilhaft ist, einen Monofilstrang 36 aus Nylon von 80 Denier (80 g/9 km) mit einem Durchmesser von 0,1 mm (4 mil) zu verwenden, obwohl die Erfindung nicht darauf beschränkt ist. Man hat festgestellt, daß ein solcher Strang den zahlreichen starken Impulskräften standhält, die durch starke DA-Trockenschleifvorgänge übertragen werden, obwohl er einen Durchmesser hat, der klein genug ist, um während des Betriebs hinreichende Eingriffsfestigkeit zu bieten. Ein solcher Strang ist auch in der Lage, dem Haken 90 ein hinreichendes Moment zu verleihen, damit die Schlinge 38 abgleiten kann, ohne daß der Strang bricht. Monofilstränge mit kleinerem Durchmesser als 0,1 mm (4 mil), wären ausreichend, um den Kräften zu widerstehen, die durch mittlere oder leichte Trockenschleifvorgänge zugeführt werden, wenn der Durchmesser ist hinreichend groß, um dem Haken das erforderliche Moment zu verleihen, damit die Schlinge abgleitet, ohne daß der Strang bricht. Monofilstränge mit größerem Durchmesser als 0,1 mm (4 mil) können bei schwerem Trockenschleifen keinen angemessenen Eingriff bieten, da die Kräfte, die beim schweren Trockenschleifen zugeführt werden, in Kombination mit einem hinreichend großen Durchmesser dem Haken ein hinreichendes Moment verleihen können, damit die Schlinge 38 im Betrieb abgleiten kann, können aber für mittlere und leichte Trockenschleifvorgänge geeignet sein. Man erkennt daran, daß Monofilstränge mit einem Durchmesser von weniger oder mehr als 0,1 mm (4 mil) bestimmte Trockenschleifvorgänge und Hakengeometrien geeignet sind für und innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung liegen. Bevorzugte Monofilstränge sind u. a. Nylonmonofilamente, vertrieben von Shakespeare Monofilament Division of Anthony Industries, Columbia, South Carolina, einschließlich SN-40 (50 Denier oder 50 g/9 km) und SN-40 (80 Denier oder 80 g/9 km), ohne darauf beschränkt zu sein.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Strang 36 ein Multifilstrang. Der Multifilstrang reicht vorzugsweise von etwa 15 bis 600 Denier (15 g/9 km bis 600 g/9 km) und besonders bevorzugt zwischen 100 und 300 Denier (100 g/9 km bis 300 g/9 km). Da ein oder mehrere Filamente oder Garne brechen können, wenn das Schleifmittel vom Träger abgenommen wird, wie oben beschrieben, wird bevorzugt, daß eine hinreichende Anzahl von Filamenten in einem Garn vorhanden ist, um einen langlebigen Träger bereitzustellen. Es sind vorzugsweise zwischen 2 bis 34 Filamente in einem einzelnen Garn vorhanden. Das Denier jedes Filaments reicht normalerweise von etwa 2 bis 100 Denier (2 g/9 km bis 100 g/9 km) und besonders bevorzugt von 10 bis 30 Denier (10 g/9 km bis 30 g/9 km).
Das Material, aus dem der Monofil- oder Multifilstrang 36 besteht, kann nach Bedarf gewählt werden und kann solche organischen Materialien wie thermoplastische und duroplastische bzw. wärmehärtbare Materialien aufweisen, wie Polyamide (z. B. Nylon), Polyolefine, Polyurethane, Aramide, Polyester, Cellulosematerialien oder anorganische Materialien wie Metall (einschließlich Aluminium oder Stahl) oder Keramik (einschließlich Glas und Glasfaser). Der Strang kann auch eine Kombination aus verschiedenen Materialien sein. Der Strang kann gerade, gekrümmt oder verdreht sein und kann einen bestimmten Typ von Oberflächenbehandlung enthalten, z. B. antistatische Beschichtung oder Silikon. Die Oberflächenbeschichtung kann so gewählt werden, daß sie den Steppvorgang unterstützt.
Der erfindungsgemäße Betrieb wird ferner mit Bezug auf die folgenden ausführlichen Beispiele beschrieben. Diese Beispiele werden beschrieben, um die verschiedenen spezifischen und bevorzugten Ausführungsformen und Techniken weiter darzustellen. Man beachte jedoch, daß viele Variationen und Modifikationen möglich sind, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen.

Beispiele

Wenn nichts anderes angegeben ist, wurden die folgenden Beispiele hergestellt, indem eine Eingriffseinrichtung auf der Vinylfläche des Trägers 3M STIK-IT, vertrieben von Minnesota Mining and Manufacturing Company, St. Paul, Minnesota unter der Teilnummer 051144-5576) mit Panel Adhesive Compound 30 (PAC 30), auch von 3M als Teilnummer 051135-08456, aufgeklebt wurde.
Die an der Eingriffseinrichtung befestigte Schleifscheibe war eine Schleifscheibe des Typs, der von Minnesota Mining and Manufacturing Company in St. Paul, Minnesota unter der Bezeichnung Gold Film-Schleifscheibe der Marke 3M 255L "STIK-IT" vertrieben wird. Verschiedene Güteklassen wurden verwendet, wie nachstehend angegeben. Die Schleifscheibe wies eine Schicht aus Polyacrylat-Haftkleber auf ihrer Rückseite auf, auf die eine Trägerschicht mit mehreren Hakensystemen aufgeklebt wurde. Die Hakenstiele waren im allgemeinen so beschaffen, wie oben mit Bezug auf Fig. 7 beschrieben, mit einer Dichte von 50 Hakenstielen/cm² (324/Quadratzoll), einem Stieldurchmesser von 0,43 mm (0,017 Zoll), eine Gesamthöhe von 0,53 mm (0,021 Zoll), wobei der Kopf um 0,075 bis 0,15 mm (0,003 bis 0,006 Zoll) über den Stiel vorstand.
Es wurde beobachtet, daß Träger mit handelsüblichem Schlingenmaterial, z. B. Schlingenmaterial Guilford 19073, mit Schlingen aus einem gewirkten 200-10-Nylongarn (d. h. Garn mit einem Denier von 200 (200 g/9 km), bestehend aus einem verzwirnten Verband aus 10 einzelnen Filamenten von je 20 Denier (20 g/9 km), vertrieben von Guilford Mills Company in Greensboro, North Carolina und mit Schlingenmaterial Kanebu 2A3, einem gewirkten 210-12-Nylongarn, vertrieben von Kanebu Belltouch Ltd. in Osaka, Japan sich in bezug auf eine anfängliche Beibehaltung eines akzeptablen Eingriffs bei verschiedenen Arten von Trockenschleifvorgängen akzeptabel verhielten. Nach annähernd 200 bis 300 schweren Trockenschleifanwendungen mit einer DA-Trockenschleifvorrichtung wurde jedoch festgestellt, daß zahlreiche Schlingen gebrochen waren, was die Festigkeit des Eingriffs zwischen der Scheibe und dem Träger bis zu dem Punkt reduzierte, wo eine unakzeptable Menge von Falten in der Scheibe oder eine vollständige Ablösung der Scheibe vom Träger auftrat. Bei einer mittleren Trockenschleifanwendung ist beobachtet worden, daß die oben genannten handelsüblichen Schlingenmaterialien annähernd 600 Zyklen überstanden, bevor übermäßiger Schlingenbruch auftrat.
Es ist daher erkennbar, daß zwei experimentelle Prüfverfahren geeignet wären. Die unten beschriebene Drei-Modi- Prüfung zeigt an, ob ein bestimmtes Haken-Schlingen- Befestigungssystem fest genug ist, eine Kurzzeitprüfung zu bestehen, die geeignet ist, eine hohe Belastung auf die Eingriffseinrichtung auszuüben. Befestigungssysteme, die sich in der Drei-Modi-Prüfung entsprechend verhielten, wurden dann der oben beschriebenen beschleunigten Lebensdauerprüfung unterzogen. Diese Prüfung ist zeigt an, ob die Trägereingriffseinrichtung langlebig genug ist, einer sehr hohen Anzahl von Trockenschleifzyklen und Schleifmittelabnahmen und -befestigungen standzuhalten.

Drei-Modi-Prüfungsablauf:

Schritt 1) Eine Schleifscheibe, wie oben beschrieben, wurde auf dem Träger einer doppelt wirkenden Luft- Trockenschleifvorrichtung des Typs, die von National-Detroit Inc. in Rockford, Illinois unter der Bezeichnung DAQ vertrieben wird, vom Bediener mit zwei kräftigen Schlägen mit der Hand befestigt. Die Schleifscheibe wurde dann vom Träger abgenommen und wieder auf den Träger aufgesetzt, wieder vom Bediener mit zwei kräftigen Schlägen mit der Hand. Die Aufsetz-, Abnahme- und Wiederaufsetzschritte sollten eine wiederholte Verwendung der Schleifscheibe und die Neupositionierung einer Scheibe, die falsch positioniert war, simulieren.
Schritt 2) Die Schleifscheibe wurde in der doppelt wirkenden pneumatischen Trockenschleifvorrichtung gedreht, wobei der dynamische Luftdruck am Werkzeug (der Luftdruck, bei dem der Träger sich frei drehen konnte) annähernd 42 N/cm² (60 Pfund/Quadratzoll) betrug. Die Schleiffläche der sich drehenden Schleifscheibe war in Berührung mit einer flachen Stahlplatte der Größe 14 bei einem Winkel von annähernd 5º zwischen der Platte und der Ebene der Schleifscheibe. Dies wurde als Modus 1 festgelegt, und das Trockenschleifen wurde mit einer Kraft von annähernd 110 N (25 Pfund) für eine Periode von annähernd 15 s fortgesetzt. Der Trockenschleifvorgang erfolgte von Seite zu Seite für insgesamt 7,5 s (bei annähernd 1 s pro Durchlauf) und zum Bediener und zurück für insgesamt 7,5 s (bei annähernd 1 s pro Durchlauf).
Schritt 3) Nach Schritt 2) wurde die Schleiffläche der Schleifscheibe daraufhin geprüft, ob die Scheibe gekräuselt, geknittert oder gefaltet war, und dem Zustand der Schleifscheibe wurde auf der Grundlage der folgenden Kriterien ein Gütegrad zugeordnet.
Gütegrad 5: Hochwertig, ohne deutliche Kräuselung (Trennung der Scheibe vom Träger) oder Faltenbildung (Falten in der Scheibe). Die Schleifscheibe blieb während der Prüfung fest auf dem Träger angebracht.
Gütegrad 4: Geringfügige Faltenbildung der Schleifscheibe, wobei entweder die Mitte oder der Rand der Scheibe deutlich vom Träger getrennt war.
Gütegrad 3: Merkliche Kräuselung (bis zu 25% der Scheibe vom Träger getrennt) oder Faltenbildung (ein oder zwei Falten mit Längen kleiner als 25% des Durchmessers der Scheibe).
Gütegrad 2: Schwere Faltenbildung und Kräuselung der Schleifscheibe; weniger als 50% der Scheibe in Kontakt mit dem Träger.
Gütegrad 1: Unakzeptabel; die Schleifscheibe löste sich während der Prüfung vom Träger.
Schritt 4) Die Schleifscheibe wurde vom Träger der doppelt wirkenden Luft-Trockenschleifvorrichtung gelöst, und dann wurde Schritt 1) wiederholt.
Schritt 5) Wiederholung des Schrittes 2), außer daß der Winkel zwischen der Platte und der Ebene der Schleifscheibe 10º betrug.
Schritt 6) Wiederholung des Schrittes 3).
Schritt 7) Wiederholung des Schrittes 4)
Schritt 8) Wiederholung des Schrittes 2), außer daß der Winkel zwischen der Patte und der Ebene der Schleifscheibe 45º betrug.
Schritt 9) Wiederholung des Schrittes 3).
Eine Bewertung von 1 oder 2 bei einem der 3 Modi bedeutet, daß die Eingriffseinrichtung für normale Verwendung mit dem bestimmten Schleifmittel unakzeptabel ist, da die Eingriffseinrichtung die Versuchsbedingungen nicht entsprechend erfüllen konnte, die die tatsächlichen Schleifanwendungen simulieren sollten. Eine Bewertung von 3 oder 4 bei einem der 3 Modi bedeutet, daß die Eingriffseinrichtung für bestimmte Anwendungen akzeptabel sein kann, aber für andere Anwendungen, wo Faltenbildung des Schleifmittels nicht geduldet werden kann, unakzeptabel sein kann. Daher sollte eine akzeptable Eingriffseinrichtung bei mindestens zwei der drei Prüfungsmodi normalerweise mit 5 bewertet werden.

Beschleunigter Lebensdauerprüfungsablauf

Bei dieser Prüfung wurden Träger mit Eingriffseinrichtungen einem gesteuerten Schleifvorgang unterzogen, der für eine beschleunigte Lebensdauerprüfung geeignet ist. Die Prüfung lief so lange, bis die Eingriffseinrichtung auf dem Träger das Schleifmittel während des Schleifprozesses nicht mehr an Ort und Stelle halten konnte. Der Prüfungsablauf war folgender:
Schritt 1) Eine doppelt wirkende Luft- Trockenschleifvorrichtung des Typs, der von National Detroit Inc. in Rockford, Illinois unter der Bezeichnung DAQ vertrieben wird, wurde an einem vertikalen Schiebearm befestigt. Der Träger wurde dann an der Luft-DAQ-Trockenschleifvorrichtung befestigt. Der Schiebearmmechanismus wurde mit Luftdruck über einer Trockenschleiffläche gehalten. Das Gesamtgewicht der Anordnung aus Trockenschleifvorrichtung und Schiebearm betrug 9, 1 kg (20 Pfund). Die Trockenschleiffläche war ein Acrylblatt, das auf einem Koordinatentisch angeordnet war. Der dynamische Luftdruck der pneumatischen Luft-DAQ- Trockenschleifvorrichtung (der Luftdruck, bei dem der Träger sich frei drehen konnte) wurde auf annähernd 42 N/cm² (60 Pfund/Quadratzoll) eingestellt. Dann wurde die Trockenschleifvorrichtung abgeschaltet.
Schritt 2) Eine Schleifscheibe, wie oben beschrieben (Gütegrad 80) wurde an der Eingriffseinrichtung des Trägers vom Bediener mit zwei kräftigen Schlägen mit der Hand befestigt.
Schritt 3) Der Druckluftzylinder, der die Trockenschleifvorrichtung oben hielt, wurde geöffnet und ließ dadurch die Trockenschleifvorrichtung nach unten kommen, um mit seinem Gewicht von 9,1 kg (20 Pfund) auf der Trockenschleiffläche zu ruhen. Der Koordinatentisch und die DA-Trockenschleifvorrichtung wurden aktiviert, unmittelbar bevor die Trockenschleifscheibe das Werkstück berührte. Die Trockenschleifvorrichtung war auf einem vertikalen Schiebemechanismus angeordnet, so daß die Schleiffläche der sich drehenden Schleifscheibe das Acrylblatt in einem Winkel von annähernd 20º berührte. Der Trockenschleifzyklus bestand aus 16 Schleifgängen der X- Richtung, wobei jeder Schleifgang einen Hin- und Herbewegung von 20 cm (8 Zoll) war, wobei die komplette Hin- und Herbewegung 1 s dauerte. Bei Beendigung jeder Hin- und Herbewegung wurde der Tisch 12,7 mm (0,5 Zoll) in der Y-Richtung bewegt. Nach 16 solchen Schleifgängen in der X-Richtung machte der Tisch dann sechzehn solche Gänge in der Y-Richtung und bewegte sich in der X-Richtung 12,7 mm (0,5 Zoll) pro Y-Durchlauf. Dieser Zyklus führte dazu, daß quadratischer Abschnitt von 20 mal 20 cm (8 mal 8 Zoll) des Werkstücks viermal trockengeschliffen wurde. Die Gesamtzeit für den Gesamtzyklus beträgt annähernd 2 min und 10 s. Der vertikale Schieber wurde bei Beendigung jedes Zyklus angehoben, um die Trockenschleifvorrichtung vom Werkstück zu entfernen.
Schritt 4) Die Schleifscheibe wurde vom Träger abgenommen und vom Bediener wieder mit zwei kräftigen Schlägen mit der Hand auf dem Träger befestigt. Die Schleifscheibe wurde nach jedem dritten Trockenschleifzyklus durch eine neue Schleifscheibe ersetzt.
Schritt S) wiederholte Schritt 3) und Schritt 4) so lange, bis das Befestigungssystem zwischen dem Schlingengewebe und dem Hakenstiel versagte. Ein Versagen liegt per Definition dann vor, wenn bei der Prüfung weniger als annähernd 50% der Schleifscheibe den Träger berühren, eine schwere oder deutliche Faltenbildung auftritt oder die Scheibe sich vollständig löst.

Vergleichsbeispiele 1 bis 11

Beispiel 1

Eine Eingriffseinrichtung wurde im allgemeinen entsprechend den Lehren des US-Patents 4 609 581 "Coated Abrasive Sheet Material With Loop Attachment Means" (Ott) unter Verwendung einer MALIMO-Nähwirkmaschine, vertrieben von Malimo in Deutschland, besteppt. Die Schlingen wurden mit Nylonmonofilgarn Shakespeare SN-38 von 150 Denier (150 g/9 km) in ein Faservliessubstrat gesteppt, das als CONFIL Typ 9408335 von Veratec Company in Boston, Massachusetts vertrieben wird. Die Schlingendichte war 60 Schlingen/10 cm und die Schlingenhöhe war 3 mm.

Die Drei-Modi-Prüfungsergebnisse:

Schleifmittel des Gütegrads 100: 5/1/- Abspringen des Schleifmittels im zweiten Modus.
Schleifmittel des Gütegrads 180: 5/3/1 Verschiebung im zweiten Modus, Abspringen im dritten Modus.
Die Scheibenabnahme vor dem Trockenschleifen war akzeptabel.

Beispiel 2

Beispiel 1 wurde wiederholt, außer daß die Schlingen mit Multifilgarn KEVLAR 49, Aramidtyp 965 gesteppt wurden, vertrieben von E.I. DuPont de Nemours and Company, Inc., Wilmington, Delaware.
Drei-Modi-Ergebnisse (Schleifmittel des Gütegrads 100):
5/5/3 geringe Verschiebung und Faltenbildung.
Die Scheibenabnahme vor und nach dem Trockenschleifen war sehr schwierig. Viele Schlingen brachen während des Abnehmens der Trockenschleifscheibe.

Beispiel 3

Beispiel 1 wurde wiederholt, außer daß die Schlingen mit Multifilgarn (215-60) SPECTRA 1000 gesteppt wurden, vertrieben von Allied Signal Inc. in New York, New York.
Drei-Modi-Ergebnisse (Schleifmittel des Gütegrads 100): 5/5/3 geringe Verschiebung und Faltenbildung.
Die Scheibenabnahme vor und nach dem Trockenschleifen war sehr schwierig. Viele Schlingen brachen während des Abnehmens der Trockenschleifscheibe.
Das Spectra-Garn bestand aus einem Verband von Filamenten mit jeweils 0,023 mm (0,91 mil) Durchmesser. Der Verband war flach (d. h. die Filamente waren nicht miteinander verzwirnt) und in einem Nähwirkvorgang schwer zu handhaben. Die Filamente waren sehr spröde und ließen sich daher beim Schlingenbilden schwerlich scharf biegen. Die Filamente brachen leicht beim Steppvorgang und verstopften schnell die Garnführungen und den Garnweg, was zu sehr häufigen Unterbrechungen zum Reinigen und Wiedereinfädeln führt. Die Scheiben waren von den Eingriffseinrichtungen schwer abzuziehen, und jedes Abnehmen einer Scheibe führte zu zahlreichen Filamentbrüchen. Beim Trockenschleifen mit der Scheibe wurden die Schlingen fester fixiert, und das Schleifmittel war dadurch noch schwieriger abnehmbar.

Beispiel 4

Die Eingriffseinrichtung wies ein Schlingengewebe auf, das mit einer dreischienigen Durchschußmaschine gewirkt wurde. Die erste Schiene oder Kettschiene, die verwendet wird, um die Schlinge zu erzeugen, enthielt Nylonmonofilgarn Shakespeare SN-38 (80 Denier oder 80 g/9 km). Die zweite Schiene oder Grundschiene enthielt texturiertes Polyestergarn von 150-34 Denier (150 g/9 km bis 34 g/9 km). Die dritte Schiene oder Schußschiene, die verwendet wurde, um die Schlingen an Ort und Stelle zu binden, enthielt texturiertes Polyestergarn von 150 bis 34 Denier (150 g/9 km bis 34 g/9 km). Eine Anzahl von Proben wurden genommen und geprüft, bei welchen die Schlingendichten zwischen 29,5 bis 59 Schlingen/cm² (190 bis 380 Schlingen/Quadratzoll) variierten und die Schlingenhöhe zwischen 1,5 bis 3,5 mm (0,060 bis 0,138 Zoll) variierte.
Drei-Modi-Ergebnisse (Schleifmittel des Gütegrads 100):
5/3/2 übermäßige Verschiebung und Faltenbildung im dritten Modus bei allen Proben.

Beispiel 5

Die Eingriffseinrichtung wies eine Schlingengewebe auf, das auf einer Rundstrickmaschine gewirkt wurde. Ein Nylonmonofilament Shakespare SN-38 (80 Denier oder 80 g/9 km) wurde für die Schlingen verwendet.
Drei-Modi-Ergebnisse (Schleifmittel des Gütegrads 100):
5/3/1 Abspringen im dritten Modus.
Die Scheibenabnahme vor und nach dem Trockenschleifen war sehr einfach. Die Schlingendichte schien zu dicht zu sein, was einen hinreichenden Schlingen-Haken-Eingriff für eine gute Ablösefestigkeit verhinderte.

Beispiel 6

Die Eingriffseinrichtung wies eine Kettwirkware auf, die auf einer normalen dreischienigen Trikotmaschine hergestellt wurde. Nylonmonofilament Shakespeare SN-38 (50 Denier oder 50 g/9 km) wurde auf der vorderen Schiene verwendet, um die Schlingen zu bilden. Ein Filamentgarn Polypropylen 34 von 60 Denier (60 g/9 km) wurde auf der Grundschiene verwendet, und ein Filamentgarn Polyester 34 von 70 Denier (70 g/9 km) wurde auf der Querschiene verwendet. Die Schlingenhöhe war 3 mm (0,118 Zoll) und die Schlingendichte war 54 Schlingen/cm² (350 Schlingen/Quadratzoll). Die Proben wurden nach dem Wirken thermofixiert.
Drei-Modi-Ergebnisse (Schleifmittel der Güteklasse 100):
5-5-2 übermäßige Verschiebung und Faltenbildung im dritten Modus.
Die Scheibenabnahme vor und nach dem Trockenschleifen war akzeptabel.

Beispiel 7

Die Eingriffseinrichtung wies eine Kettwirkware auf, die auf einer normalen vierschienigen Trikotmaschine hergestellt wurde. Die Schlinge wurde mit einem Nylonmonofilament Shakespeare SN-38 (80 Denier oder 80 g/9 km) auf der vorderen Schiene hergestellt. Die Grundschiene enthielt 150 Denier (150 g/9 km) Filamentgarn Polyester 34. Eine Querschiene enthielt Filamentgarn Polyester 34 von 70 Denier (70 g/9 km), und eine zweite Querschiene enthielt Filamentgarn Polypropylen 34 von Denier (60 g/9 km). Die Schlingenhöhe war 3 mm (0,118 Zoll), und die Schlingendichte war 54 Schlingen/cm² (350 Schlingen/Quadratzoll). Die Probe wurde nach dem Wirken thermofixiert.
Drei-Modi-Ergebnisse:
Schleifmittel des Gütegrad 80: 50/1/- Abspringen der Scheibe im zweiten Modus
Schleifmittel des Gütegrads 180: 5/3/1 übermäßige Verschiebung im zweiten Modus, Abspringen im dritten Modus
Schleifmittel des Gütegrads 320: 5/3/2 übermäßige Verschiebung und Faltenbildung im dritten Modus
Die Scheibenabnahme vor und nach dem Trockenschleifen war akzeptabel.

Beispiel 8

Die Eingriffseinrichtung wies ein Schlingengewebe auf, das auf einer handelsüblichen Arachne-Nähwirkmaschine gewirkt wurde. Die Schlingen wurden gebildet, indem Nylonmonofilament Shakespeare SN-40 (50 Denier oder 50 g/9 km) in ein Polyestergewebe (46 g/m²) gesteppt wurde. Die Steppdichte war 60 Steppen/10 cm (15,24/Zoll), und die Stepp- bzw. Schlingenhöhe war 2 mm (0,80 Zoll).
Drei-Modi-Ergebnisse (Schleifmittel des Gütegrads 100):
5/5/2 übermäßige Verschiebung und Faltenbildung im dritten Modus.

Beispiel 9

Beispiel 8 wurde wiederholt, außer daß die Schlingen mit Nylonmonofilament Shakespeare SN-40 (80 Denier oder 80 g/9 km) gesteppt wurden.
Drei-Modi-Ergebnisse (Schleifmittel des Gütegrads 100):
5/5/2 übermäßige Verschiebung und Faltenbildung im dritten Modus.

Beispiel 10

Die Eingriffseinrichtung wies ein gewebtes Schlingengewebe auf, das auf einer Raschelina-Kettwirkmaschine mit Durchschuß hergestellt wurde, vertrieben vom Jacob Mueller of America Inc. in Charlotte, North Carolina. Die Eingriffseinrichtung wurde mit einem Nylonmonofilament Shakespeare SN-40 von 80 Denier (80 g/9 km) als Schlingengarn, einem texturierten Garn Nylon 100-34 als Grundgarn und einen texturierten Garn Nylon 140-34 als Quergarn gewebt. Die Schlingenhöhe war 2,5 mm (0,1 Zoll). Es waren 45 Durchschüsse pro Zoll und 316 Monofilamentenden über der 50,8 mm (2 Zoll) breiten Schlingenstruktur vorhanden. Die Schlingenstruktur wurde dann thermofixiert.
Drei-Modi-Ergebnisse (Schleifmittel des Gütegrads 100)
5/5/1 übermäßige Verschiebung und Faltenbildung im dritten Modus.

Beispiel 11

Die Eingriffseinrichtung wies ein Schlingengewebe im Stil 19073 von Guilford Mills auf, bei der Schlingen durch Stränge aus Nylonfilament 200-10 von Allied Signal gebildet wurden.
Drei-Modi-Ergebnisse:
Schleifmittel des Gütegrads 80: 5/5/5 minimale Verschiebung und Faltenbildung
Schleifmittel des Gütegrads 180: 5/5/5 minimale Verschiebung und Faltenbildung
Beschleunigte Verschleißprüfungsergebnisse:
Übermäßiger Schlingenbruch nach 100 Zyklen, was zum Abspringen der Scheibe auch beim Trockenschleifen mit kleinem Winkel (Modus 2) führt.
Alle Proben der Vergleichsbeispiele 1 bis 11 hatten Schlingen, die eine im wesentlichen unidirektionale Ausrichtung hatten, d. h. hauptsächlich in eine Richtung zeigten. Während der Drei-Modi-Prüfungen und des Trockenschleifens zeigten diese Proben bei Verwendung eine Tendenz zur Verschiebung auf dem Träger und zu unakzeptabler Faltenbildung, im allgemeinen in einer Richtung parallel zur Ebene der Schlingen. Bei einigen verlängerten Trockenschleifvorgängen ließen viele dieser Eingriffseinrichtungen eine Verschiebung oder ein "Laufen" der Schleifscheibe in einer Richtung und mitunter ein allmähliches Weglaufen vom Träger zu.

Beispiel 12 bis 15

Beispiel 12

Die Eingriffseinrichtung wurde mit einer handgesteuerten Singer-Chenillesteppmaschine gesteppt. Die Schlinge wurde aus Nylonmonofilgarn Shakespeare SN-40 (50 Denier oder 50 g/9 km) gebildet, das in ein Straminsubstrat gesteppt wurde. Ein 165 mm (6,5 Zoll) großer Abschnitt des Substrats wurde durch eine Serie von Kreisbewegungen mit einem Durchmesser von etwa 25,4 mm (1 Zoll) gefüllt, die geringfügig gegeneinander versetzt waren, wie oben mit Bezug auf die Ausführungsform in Fig. 5 beschrieben. Das äußere 1 Zoll breite Band wurde durch drei Kreisbewegungen auf der Probe gefüllt, das mittlere 1 Zoll breite Band wurde mit zwei Steppdurchgängen gefüllt, und der mittige Kreis mit einem Durchmesser von 63,5 mm (2,5 Zoll) wurde mit nur einem Steppdurchgang gefüllt. Die Stepp- bzw. Schlingendichte war annähernd 60 Schlingen/cm² (400 Schlingen/Quadratzoll) in dem äußerem Abschnitt, annähernd 40 Schlingen/cm² (720 Schlingen/Quadratzoll) im mittleren Abschnitt und annähernd 20 Schlingen/cm² (135 Schlingen/Quadratzoll) im mittigen Bereich. Die Schlingenhöhe war annähernd 3 mm (0,118 Zoll). Die gesteppten Schlingen wurden dann an Ort und Stelle fixiert, indem auf die Rückseite des Substrats vier 0,09 mm (0,0035 Zoll) dicke Schichten aus Ethylenacrylsäure-(EAA-)Warmschmelzkleber, vertrieben von Dow Chemical, als Warmschmelzklebfilm des Typs DAF 916 aufgebracht wurden.
Drei-Modi-Ergebnisse:
Schleifmittel des Gütegrads 80: 5/5/5 keine Verschiebung oder Faltenbildung
Schleifmittel des Gütegrads 80: 5/5/5 keine Verschiebung oder Faltenbildung
Beschleunigte Verschleißergebnisse:
Beträchtlicher Schlingenbruch nach 300 Zyklen.
Drei-Modi-Prüfung nach 300 Zyklen: 5/5/3

Beispiel 13

Beispiel 11 wurde wiederholt; außer daß die Schlingen aus Nylonmonofilament Shakespeare SN-40 (80 Denier oder 80 g/9 km) gesteppt wurden.
Drei-Modi-Ergebnisse:
Schleifmittel des Gütegrads 80: 5/5/5 keine Verschiebung oder Faltenbildung
Schleifmittel des Gütegrads 180: 5/5/5 keine Verschiebung oder Faltenbildung
Beschleunigte Verschleißergebnisse:
Minimaler Schlingenbruch nach 1000 Zyklen.
Drei-Modi-Prüfungsergebnisse nach 1000 Zyklen: 5/5/5.

Beispiel 14

Die Eingriffseinrichtung wurde mit einer computergesteuerten Melco-Einzelkopf-Chenillesteppmaschine gesteppt, vertrieben von Melco Embroidery Systems in Denver, Colorado. Ein Steppmuster mit drei Steppgängen, wie mit Bezug auf die Ausführungen in Fig. 6 beschrieben, wurde verwendet. Die Schlingenhöhe war annähernd 2 mm (0,08 Zoll). Der erste Steppgang füllte einen kreisförmigen Abschnitt des Substrats mit parallelen Linien unter Verwendung einer Computerstichlängeneinstellung und Linienbeabstandung von 2,2 mm (0,087 Zoll), was in jedem Steppgang zu einer Schlingendichte von annähernd 20 Schlingen/cm² (133 Schlingen/Quadratzoll) führte. Der zweite Steppgang füllte dem kreisförmigen Bereich mit einer Serie von parallelen Linien in einem Winkel von 60º zum ersten Steppgang. Der dritte Steppgang war ähnlich, aber in einem Winkel von 120º zum ersten Steppgang. Dies führte zu einer Gesamtschlingendichte von annähernd 60 Schlingen/cm² (400 Schlingen/Quadratzoll), wobei die Schlingen wie die Flächen eines gleichseitigen Dreiecks in drei Richtungen zeigten. Die Schlingen wurden fixiert, indem vier Schichten des Schmelzfilms DAF 916 aufgebracht wurden. Die Proben wurden dann auf das Trägerteil eines Trägers im allgemeinen entsprechend dem Herstellungsverfahren zur Herstellung von Trägern (mit Haken versehener Träger) der Marke HOOK-IT von 3M, Teilnummer 051131-5776 aufgeschäumt.
Drei-Modi-Prüfungsergebnisse (Schleifmittel des Gütegrads 100): 5-5-5

Beispiel 15

Die Eingriffseinrichtung wurde mit einer computergesteuerten Mehrfachkopf-Chenillesteppmaschine gesteppt, vertrieben von Tajima Industries Ltd., Japan. Ein Drei- Steppgänge-Muster wie in Beispiel 14 wurde verwendet, jedoch mit einer Stichlängencomputereinstellung von 24 mm, einem Abstand von 36 mm und Computerprogrammfüllmuster F4. Dies führte zu einer Schlingendichte von annähernd 70 Schlingen/cm² (450 Schlingen/Quadratzoll). Die Schlingenhöhe war 2,3 mm (0,09 Zoll). Die gesteppten Schlingen wurden fixiert, indem wasserlösliches Latexharz Hycar 2679, vertrieben B. F. Goodrich Company, auf die Rückseite des Substrats aufgebracht wurde. Die Probe wurde dann auf das Trägerteil des Trägers im allgemeinen entsprechend dem Herstellungsverfahren zur Herstellung von Trägern (mit Haken versehener Träger) der Marke HOOK-IT von 3M, Teilnummer 051131-5776 aufgeschäumt.
Drei-Modi-Prüfungsergebnisse (Schleifmittel des Gütegrads 100): 5-5-5.

Beispiele A und B

Für Beispiel A wurde ein Träger mit einer Eingriffseinrichtung bereitgestellt, die mit einer Malimo-Nähwirkmaschine gesteppt wurde, vertrieben von Malimo in Deutschland, wobei die Schlingen ein Garn SPECTRA 215-60 aufwiesen, vertrieben von Allied Signal. Die einzelnen Filamente dieses Garns haben nach Angaben des Herstellers eine Zugfestigkeit von 126 g und einen Durchmesser von 0,023 mm (0,91 mil).
Für das Beispiel B wurde ein Träger mit einer Eingriffseinrichtung mit dem oben beschriebenen Material Guilford 19073 mit einem Nylongarn 200-10, vertrieben von Allied Signal, mit einzelnen Filamenten verwendet, die eine Bruchfestigkeit von 96 g und einen Durchmesser von 0,05 mm (1,95 mil) haben sollen.
Es wurde festgestellt, daß eine viel größere Kraft notwendig ist, um die Scheibe vom Träger des Beispiels A als die des Beispiels B abzuziehen. Außerdem brachen jeweils beim Abnehmen viel mehr Schlingen des Trägers des Beispiels A. Die Filamente mit kleinerem Durchmesser in dem Garn 215-60 im Beispiel A erforderten eine größere Kraft, um ein hinreichendes Moment zu erreichen, um die Schlinge abgleiten zu lassen. Die Filamente mit größerem Durchmesser des Garns 210-10 im Beispiel B ermöglichten es, daß die Filamente mit einer kleineren Kraft ein hinreichendes Moment aufbrachten, um die Schlinge abgleiten zu lassen. Demzufolge wurde beobachtete, daß während des Abnehmens mehr Filamente des Garns 215-60 brachen, trotz der höheren Bruchfestigkeit der einzelnen Filamente. Dies bestätigte die oben beschriebene analytische Technik zur Einbeziehung der Wechselbeziehung zwischen dem Filamentdurchmesser, der Filamentfestigkeit und der zur Abnahme erforderlichen Kraft.
Die Erfindung ist nunmehr mit Bezug auf verschiedene Ausführungsformen beschrieben worden. Die vorstehende ausführliche Beschreibung und die Beispiele dienen lediglich dem besseren Verständnis. Es sind keine unnötigen Beschränkungen darunter zu verstehen. Dem Fachmann ist klar, daß viele Änderungen an den beschriebenen Ausführungsformen möglich sind, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen. Ferner kann die Erfindung verwendet mit jedem Typ von Schleifmittel werden, um jeden gewünschten Schleifvorgang an jedem Typ von Werkstückoberfläche durchzuführen. Der Schutzbereich der Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen genauen Einzelheiten und Strukturen beschränkt, sondern vielmehr durch die Strukturen, die in den Ansprüchen formuliert sind.

Claims

1. Eingriffseinrichtung (20) für einen Träger (10) zum Halten eines Schleifmittels mit vorstehenden Hakenstielen, wobei die Eingriffseinrichtung (20) aufweist:

ein Substrat (30) mit einer ersten Fläche (32), einer zweiten Fläche (34), einer ersten Vielzahl von Schlingen (38), die aus der ersten Fläche (32) vorstehen und eine Ausrichtung in einer ersten Richtung haben, einer zweiten Vielzahl von Schlingen (38), die aus der ersten Fläche (32) vorstehen und eine Ausrichtung in einer zweiten Richtung nichtparallel zu der ersten Richtung haben, und einem Kleber (40), der auf die zweite Fläche (34) aufgebracht ist;

wobei jede der ersten und zweiten Vielzahl von Schlingen (38) aufweist: einen Endlosstrang (36), wobei der Strang eine Vielzahl von Schlingenabschnitten (36a) aufweist, die durch das Substrat von der zweiten Seite (34) zu der ersten Seite (32) vorstehen, um dadurch die Schlingen (38) zu bilden, und eine Vielzahl von Verbindungsabschnitten (36b) zwischen den Schlingenabschnitten, wobei das Substrat (30) zwischen den Schlingenabschnitten (36a) und den Verbindungsabschnitten (36b) des Strangs (36) angeordnet ist und wobei der Kleber (40) die Verbindungsabschnitte (36b) des Strangs (36) an der zweiten Fläche (34) des Substrats (30) festhält.

2. Eingriffseinrichtung nach Anspruch 1, wobei das Muster der Schlingen (38) multidirektional ist.

3. Eingriffseinrichtung nach Anspruch 1, wobei der Strang (36) einen Monofilstrang aufweist.

4. Eingriffseinrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Vielzahl von Schlingen (38) mindestens zwei parallele Linien (70) von Schlingen mit einer Ausrichtung parallel zu einer ersten Richtung aufweist und wobei die zweite Vielzahl von Schlingen (38) mindestens zwei parallele Linien von Schlingen (72) mit einer Ausrichtung parallel zu einer zweiten, zu der ersten nichtparallelen Richtung aufweist.

5. Eingriffseinrichtung nach Anspruch 1, ferner mit einer dritten Vielzahl von Schlingen (38), die von der ersten Fläche vorstehen und eine Ausrichtung in einer dritten, zu der ersten und zweiten Richtung nichtparallelen Richtung aufweisen.

6. Eingriffseinrichtung nach Anspruch 4, ferner mit einer dritten Vielzahl von Schlingen (38), die von der ersten Fläche vorstehen und mindestens zwei parallele Linien (74) von Schlingen mit einer Ausrichtung parallel zu einer dritten, zu der ersten und zweiten Richtung nichtparallelen Richtung aufweisen.

7. Eingriffseinrichtung nach Anspruch 6, wobei die erste, zweite und dritte Richtung jeweils in einem Winkel von annähernd 60º zu den anderen beiden Richtungen ist.

8. Eingriffseinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Dichte der Schlingen (38) von etwa 55 bis 85 Schlingen/cm² beträgt.

9. Eingriffseinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Höhe der Schlingen (38) von etwa 1, 8 bis 3,0 mm beträgt.

10. Träger (10) in Kombination mit der Eingriffseinrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zum Halten eines Schleifmittels mit vorstehenden Hakenstielen, wobei der Träger (10) aufweist:

ein Trägerteil (12) mit einer Hauptfläche (14); und

eine Eingriffseinrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, die auf der Hauptfläche (14) zum lösbaren Eingriff mit den Hakenstielen vorgesehen ist.

11. Verfahren zum Steppen einer Eingriffseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Verfahren die Schritte aufweist:

a) Durchstechen eines Substrats an einer ersten Stelle mit einer Nadel in einer Richtung von einer ersten Seite des Substrats zu einer zweiten Seite des Substrats;

b) Ineingriffbringen eines Strangs auf der zweiten Seite des Substrats mit der Nadel;

c) Ziehen eines ersten Abschnitts des Strangs von der zweiten Seite des Substrats durch das Substrat zu einer ersten Seite des Substrats, wodurch eine erste Schlinge entsteht;

d) Bewirken einer relativen Verschiebung zwischen der Nadel und dem Substrat;

e) Durchstechen des Substrats an einer zweiten Stelle des Substrats mit der Nadel;

f) Ineingriffbringen des Strangs auf der zweiten Seite des Substrats mit der Nadel;

g) Ziehen eines zweiten Abschnitts des Strangs von der zweiten Seite des Substrats durch das Substrat zu einer ersten Seite des Substrats, wodurch eine zweite Schlinge entsteht;

h) mit Schritt g) gleichzeitiges Ausüben eines hinreichenden Drucks gegen das Substrat und den Strang, um ein Durchziehen eines Abschnitts des Strangs, der die erste Schlinge bildet, durch das Substrat zu verhindern; und

i) Anhaften eines Abschnitts des Strangs auf der zweiten Seite des Substrats.

12. Verfahren zum Steppen einer Eingriffseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Verfahren die Schritte aufweist:

a) Durchstechen eines Substrats an einer ersten Stelle mit einer Nadel in einer Richtung von einer ersten Seite des Substrats zu einer zweiten Seite des Substrats, wobei die Nadel eine Öse mit einem darin gehaltenen Strang aufweist;

b) Ineingriffbringen des Strangs auf der zweiten Seite des Substrats mit einem Schlingenformer;

c) Zurückziehen der Nadel von der zweiten Seite des Substrats durch das Substrat zu der ersten Seite des Substrats, während der Strang mit dem Schlingenformer gehalten wird;

d) Trennen des Schlingenziehers vom Strang, wodurch eine erste Schlinge entsteht;

d) Bewirken einer relativen Verschiebung zwischen der Nadel und dem Substrat;

e) Durchstechen des Substrats an einer zweiten Stelle mit der Nadel in einer Richtung von der ersten Seite des Substrat zu der zweiten Seite des Substrats;

f) Ineingriffbringen des Strangs auf der zweiten Seite des Substrats mit einem Schleifenzieher;

g) Zurückziehen der Nadel von der zweiten Seite des Substrat durch das Substrat zu der ersten Seite des Substrats, während der Strang mit dem Schlingenzieher gehalten wird;

h) Trennen des Schlingenziehers vom Strang, wodurch eine zweite Schlinge entsteht;

i) Anhaften eines Abschnitts des Strangs an der zweiten Seite des Substrats.