NO320298B1 - Slipeskiver - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelsen gjelder slipeskiver og en effektiv metode for å lage slipeskiver tilpasset for enkel modifisering for å møte spesielle krav.

Tradisjonelt består slipeskiver av et underlag som kan være laget av polymerfilm, papir eller en strikket, vevd eller sammensydd tekstil. Underlaget må kanskje behandles for å sikre at et bindemiddel påført underlaget ikke blir absorbert inn i underlagsmaterialet. Denne behandlingen kan bli referert til som "size" og kan bli påført forsiden, baksiden eventuelt begge sider. Et bindemiddellag, som blir kalt "make", blir påført underlaget og før bindemiddelet er herdet, blir slipemiddel påført bindemiddelet og deretter herdet for at slipemiddelet skal bli holdt på plass. Et sekundært bindemiddellag (kanskje forvirrende) også kalt "size", er vanligvis påført over slipemiddelet for å fullføre festingen av dette.

I tradisjonell produksjon er den ovennevnte fremgangsmåten påført et sammenhengende ark og de individuelle skivene er stanset ut fra en stor rull av dette underlaget som blir kalt "jumbo". Selv med en tettest mulig plassering av de utstansede formene, er det en betydelig mengde med relasjon til underlag, slipemiddel påført og bindemiddel brukt til å feste slipemiddel som går til spille. Jo større diameter skiven har jo større mengde går til spille. Videre krever produksjonsmetoden at skiven har en ensartet konstruksjon på alle måter siden samme "jumbo" kan bli brukt til å produsere skiver av forskjellig diametre og til og med bånd.

Slik en slipemiddelskive vanligvis er brukt, er det kun den ytre delen av skiven som faktisk er brukt før skiven er vurdert som utbrukt fordi skiven kommer i kontakt med arbeidsstykket i en gitt vinkel. På grunn av dette vil vanlige metoder for å produsere skivene gi mye svinn ved bruk av en "jumbo" og ved vanlig bruk.

Den foreliggende oppfinnelsen gir en mulighet for å produsere slipeskiver mer effektivt og dette fører til mulighetene for å produsere spesielle slipeskivestrukturer som kan bli designet til å gi betydelige fordeler i forhold til tidligere måter.

Hele konseptet ved designen av slipeskiver er forandret når det er verdsatt at slipeskiver kan bli produsert individuelt i stedet for å bli stanset fra en stor rull med jumbo og den foreliggende oppfinnelsen var stimulert ved forståelsen av oppfinneren at en teknikk kunne bli utviklet hvor slipeskiver kunne bli produsert individuelt og designet spesielt for det formål skiven skulle brukes til.

Den foreliggende oppfinnelsen fremskaffer på denne måten en slipemiddelskive med to hovedflater hvor, den første flaten har et primært slipemiddelområde som dekker kun den perifere delen av den første flaten og strekker seg fra omkretsen til et punkt som er minst 10 % og opptil 50 % av den radiale avstanden til sentrum av skiven. Det primære slipemiddelområdet av skiven er fortrinnsvis utrustet med et ekstra lag som inneholder slipemiddel. Det gjenværende området av flaten, det sentrale området av skiven, kan være tom for slipemiddel eller muligens dekket med mindre slipemiddel eller med et annet kanskje løsere slipemiddel eller en blanding slipemiddel hvor den laveste kvaliteten av slipemiddel dominerer. Veldig ofte er overgangen fra det primære slipemiddelområde til det sentrale område ikke brå, men gradvis med en liten grad av overlapp mellom et område som har en høy kvalitet av slipemiddel og ett som har en lavere kvalitet av slipemiddel og på den måten maskerer overgangen.

Det sentrale område trenger ikke å være jevnt tildekket og det er ofte ønskelig å definere to eller flere områder innenfor det sentrale området. Det sentrale området kan derfor bestå av en eller flere ytre ringformede seksjoner og en aksial seksjon. De ytre ringformede seksjonene kan danne en overgang mellom det primære slipemiddelsområde og den aksiale seksjonen som kan være tom for slipemiddel. Den ytre sirkulære seksjonen kan inneholde gradvis mindre slipemiddel med distanse fra omkretsen (noe som også kan gjelde det ekstra slipemiddelet brukt på den primære slipemiddelsflaten) eller slipemiddelet kan være en blanding av lavere og god kvalitet slipemiddel hvor den lavere kvalitetens andel øker med avstand fra omkretsen. Generelt, men ikke essensielt, er den aksiale eller innerste seksjonen holdt tom for slipemiddel da det aldri kommer i kontakt med arbeidsstykket. Det kan, hvis ønskelig, bli dekket med en lavere kvalitet av slipemiddel.

Slipematerialet i det primære slipeområdet er typisk sammensmeltet eller sintret aluminiumsoksid, silikonkarbid eller sammensmeltet aluminiumsoksid/zirkondioksid. Det er imidlertid å foretrekke et bedre slipemiddel for å være mer effektiv for den ønskede applikasjon. Imidlertid skal det forstås at "bedre" kvalitet kan også komme alene fra sammenlikningen med mengden og kvaliteten av det slipemiddelet (hvis noe) som er i det sentrale området av skiven. Følgelig der hvor det ikke er slipemiddel i den aksiale seksjonen av skiven, kan den mest vanlige sammensmeltede aluminiumoksid bli det "utsøkte" slipemiddelet. På samme måte, hvis slipemiddelet i det perifere primære slipeområdet er trådaktig sintret sol-gel aluminiumsoksidslipemiddel, kunne sammensmeltet aluminiumsoksid sikkert bli innkorporert i noe eller hele av det sentrale området av skiven som slipemiddel av en "lavere kvalitet". Mer generelt kan man imidlertid si at det sentrale området av skiven har en overflate bestående av lavere kvalitet slipemateriale bestående av sand, et knust mineral slik som kalkstein, matt glass, partikulert aske eller klinker og tilsvarende.

Slipemiddelet kan bli bundet til underlaget ved hjelp av et "maker"-lag eller bindemiddelet kan bli oppløst i et herdende bindemateriale som blir påført et underlagsmateriale og deretter herdet. Den siste teknikken er mer vanlig å bruke ved finere graderte slipematerialer brukt primært for å utvikle overflater med fin finish.

Det mest nyttige fagområdet for bruk av den foreliggende oppfinnelsen er i produksjon av slipeskiver hvor en skives underlagsmateriale først mottar et "maker"-lag av en herdende harpiksutforming og slipemiddelet er påført underlagsmaterialet enten ved tyngdekraftsmating eller ved hjelp av elektrostatisk utskytning og "maker'Maget er deretter i det minste delvis herdet før et "size"-lag av harpiks kompatibel med den harpiksen benyttet ved "maker"-laget, er påført over slipemiddelkornene. Normalt er herding av lagene for "maker"- og "size"-lag utført samtidig. Et "supersize"-lag bestående av et tillegg med endrede overflateegenskaper (slik som et smøremiddel, antistatisk tillegg eller et slipehjelpemiddel) oppløst i en herdende bindemiddelharpiks kan bli påført over "size"-laget hvis ønskelig.

Bakstykkematerialet som slipemiddelmaterialet er avsatt på, kan være fiberholdig, papir eller film. Fiberholdige bakstykkematerialer er mest vanlige å påtreffe i de applikasjoner som den foreliggende oppfinnelse er primært nyttige for selv om det er ingen knytning til denne oppfinnelsen som begrenser oppfinnelsens definisjonsområde. Fiberholdige bakstykker kan være basert på vevde stoffer, ikke-vevde materialer slik som sammensydde stoffer, nålefilt eller strikkede stoffer. Slike fiberholdige bakstykkematerialer er vanligvis "pre-sized" med en "filler" i et bakstykke-"size" eller front-"size" slik at man fyller opp porer i stoffet før "maker"-laget er påført slik at "maker"-laget forblir hovedsakelig på overflaten. I noen tilfeller er fibrene fullstendig eller nesten fullstendig innkapslet i en termoplastisk eller varmeherdende harpiksmatriks i hvilke tilfelle "pre-sizing" av underlaget ikke er nødvendig.

Den foreliggende oppfinnelsen inneholder også en fremgangsmåte for fremstilling av slipeskiver som har et perifer primært slipemiddelområde som strekker seg fra 10 til 50 % av avstanden fra omkretsen av skiven til senter som består av å mate slipekorn til en korn deponeringsflate over en ytre overflate av en korn slik at deponeringsoverflaten mottar en sirkulær deponering av korn. Korndeponeringsoverflaten kan være det primære slipemiddelområdet hvor skiven består av bakstykkematerialet som har blitt påført en "maker"-lag og hvis deponeringen av korn er ved hjelp av tyngdekraftsteknikk. Som oftest er det en overflate, slik som et bevegelig belte, fra hvor komene vil bli deponert ved hjelp av en oppteknikk til en skive av bakstykkematerialet som har blitt påført et "maker"-lag. Deponeringsoverflaten er fortrinnsvis bestykket med en sirkulær perifer vegg som definerer det området fra hvor kornene vil bli prosjektert gjennom oppdeponeringsprosessen. Dette er til hjelp for å konsentrere kornene på et spesifisert område av korndeponeringsoverflaten og unngår tap til omgivelsene.

Hvor det er ønskelig å påføre ringer bestående av forskjellig slipemiddelkom innenfor det sentrale området av slipeskiven, kan dette lett bli utført ved å benytte flere koner med forskjellige diametre med en felles akse tilpasset innvendig i konen som blir benyttet til å påføre slipemiddelkom på det primære slipemiddelområdet. I hvert tilfelle er komene fortrinnsvis distribuert over overflaten av den konen, gjennom distribusjonskanaler, som mater kun den spesifiserte overflaten. Jevn distribusjon inne i distribusjonskanalene kan bli fremmet ved å sette inn en eller flere horisontale gitre/filtre mellom det punktet hvor kornene kommer inn i distribusjonskanalen og det punktet hvor de er uttømt på distribusjonsoverflaten. Slike gitre/filtre er fortrinnsvis vibrerende mens kornene passerer gjennom gitteret/filteret for å fremme en jevn distribusjon i kanalen.

Figur 1 viser et prosessflytdiagram av et apparat for oppdeponering av korn fra en korndeponeringsoverflate med fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen. Figurene 2(a-c) er skisser av korndistribueirngssystemer som kan bli brukt i en fremgangsmåte for å produsere slipeskiver ifølge oppfinnelsen. Figurene 3(a-b) viser forskjellige korndistri-busjonsmønstre som kan bli oppnådd ved bruk av fremgangsmåten i oppfinnelsen.

Oppfinnelsen er beskrevet med referanse til utformingen vist i tegningene som er inkludert med den hensikt å illustrere og er ikke ment å antyde noen nødvendig begrensning av den essensielle rammen til oppfinnelsen.

I figur 1 er et sylindrisk korndistribusjonstårn 1 med en aksial sentrert distribusjons kon 2 hvilende på en av et mangfold av gitre/filtre 3, horisontalt plassert på forskjellige høyder i tårnet. Bunnen av tårnet er lukket av et doseringsgitter/filter 4 som kan bli åpnet for å deponere korn på et kornmatingsbelte 5 utstyrt med et flertall av korndeponeringsstasjoner 6 definert av en sirkulær perifer vegg 7 med intervaller langs beltet. Hver deponeringsstasjon vil passere under korndeponeringstårnet slik at korn kan bli deponert direkte fra tårnet inn i korndeponeringsstasjonen i et ønsket mønster 8. Deponerte korn i korndeponeringsstasjonen passerer over en ladet plate 9 plassert under kommatingsbeltet 5 og midt imot en jordet plate 10. Sammen danner den ladede platen og den jordede platen oppdeponeringsstasjonen. Et transportbelte 11 med skiver 12 av bakstykkemateriale belagt på en overflate med et "maker"-lag ankommer deponeringsstasjon med en tidsstyring slik at en skive 12 er i eksakt posisjon med en deponeringsstasjon 6 inneholdende korn 8 så begge treffer oppdeponeringsstasjonen slik at korn er prosjektert oppover og fester seg til "maker"-lag på skiven og i all vesentlighet kopierer det mønsteret som det var deponert i korndeponeringsstasjonen. Fra oppdeponeringsstasjonen, fortsetter skiven til en herdestasjon (ikke vist) hvor den er i det minste delvis herdet før den mottar et "size"-lag og en endelig herding.

Korndeponeringstårnet kan ha en utstrakt variasjon av design hvorav tre er vist i figurene 2(a-c) hvor det i hver er et sylindrisk tårn 20 som omslutter en indre distribusjonskone 21 og et mangfold av gitre/filtre 22 hvor det laveste 23 er et doserings-gitter/filter. En øvre koaksial forlengelse av det sylindriske tårnet 24 med en redusert diameter er påført som en kornmatingsmekanisme.

Hvor to deponeringspassasjer er gjort tilgjengelig, er en sekundær koaksial forlengelse 24a anskaffet som vist på fig. 2c, som korn kan bli matet gjennom til dens regulære passasje avgrenset av det indre distribusjonskonet og en ytre distribusjonskon 25.

Den indre konen kan være utstyrt med en sylindrisk forlengelse 26 koaksialt med det sylindriske tårnet og forlenget under den åpne enden av konen. Dette fremskaffer et mye skarpere skille mellom det primære slipemiddelområdet og det sentrale området

Hver figur på figur 2 er et tverrsnitt av en spesifikk design. Figur 2(a) vil gi en primær slipemiddeloverflate med en form av en perifer ring slik som illustrert i fig. 3(a). Tårnet vist fig. 2(b) vil gi mindre veldefinerte indre kanter til den primære slipemiddeloverflaten som vist i figur 3(b). Designet i figur 2(c) vil bli brukt for å introdusere en sirkulær ring av et sekundært slipemiddel i det sentrale område og innenfor det primære slipemiddelområdet ved å mate sekundære korn i mellomrommet mellom den indre distribusjonskonen 21 og den ytre distribusjonskonen 25, mens primære korn er matet over den ytre overflaten av den ytre distribusjonskonen.

Som vist i figur 3a omfatter en slipeskive et bakstykkemateriale 30 valgt fra en gruppe bestående av papir, fiber og fimi materialer. Bakstykkematerialet har en første og andre hovedoverflate. Den første hovedoverflaten 32 er påført slipedeler 34 i konsentriske områder, for eksempel to, et primær- 36 og et senterområde 38. Det primærområdet 36 strekker seg fra periferien 42 til et punkt 44 som er 10-50% av den radiale avstanden til senter av skiven, innenfor periferien, hvor det på nevnte primærområdet 36 er påført et slipemiddel som ensartet dekker området, og at et senterområde 38 som dekker resten av den første hovedoverflaten er påført et slipemiddel som er forskjellig fra slipemiddelet på primærområdet.

Når det laveste gitteret/filteret (doseringsgitteret/filteret) er plassert i bunnen av det sylindriske tårnet, er komene deponert i et ganske tett distribusjonsmønster. Hvis det laveste gitteret/filteret er høyere innvendig i tårnet, vil kantene av distribusjonsmønsteret, spesielt den indre kanten, være mye mindre veldefinert.

Det vil lett bli verdsatt at ved å variere plasseringen og den relative dimensjonen av distribusjonskonene, er det mulig å produsere et spekter av sirkulære deponerings-mønstre.

Claims (13)

1. Slipeskive som har et bakstykkemateriale (30) valgt fra en gruppe bestående av papir, fiber og film materialer, hvor det nevnte bakstykkematerialet har første og andre hovedoverflater, hvor den nevnte første hovedoverflaten (32) er påført slipedeler (34) i konsentriske områder, for eksempel to, et primær- (36) og et senterområde (38), hvor primærområdet (36) strekker seg fra periferien (42) til et punkt (44) med en radius, som er 10-50% av den radiale avstanden til senter av skiven, innenfor periferien, karakterisert ved at det på det nevnte primærområdet (36) er påført et slipemiddel som ensartet dekker området, og at et senterområde (38) som dekker resten av den første hovedoverflaten er påført et slipemiddel som er forskjellig fra slipemiddelet på primærområdet.

2. Slipeskive ifølge krav 1, karakterisert ved at senterområdet (38) er påført et slipemiddel av lavere kvalitet enn slipemiddelet deponert i primærområde (36).

3. Slipeskive ifølge krav 1, karakterisert ved at det senterområdet (38) har et mindre volum korn per arealenhet enn det primærområde (36).

4. Slipeskive ifølge krav 1, karakterisert ved at det sentrale området inneholder minst to konsentriske sirkulære soner med grader av lavere kvalitet til det primære slipeområdet når det gjelder slipekvalitet, som øker med avstanden fra omkretsen av skiven.

5. Slipeskive ifølge krav 1, karakterisert ved at minst én del av det senterområdet (38) nærmest senteret av skiven er i all vesentlighet uten slipemiddel.

6. Fremgangsmåte for produksjon av slipeskiver som har en første hovedoverflate (32) som er påført slipedeler i konsentriske områder, for eksempel to, et primær- (36) og et senterområde (38), hvor primærområdet (36) strekker seg fra periferien til et punkt (44) med en radius, som er 10-50% av den radiale avstanden til senter av skiven, innenfor periferien, karakterisert ved å mate et slipemiddelkom (8) til en korndeponeringsoverflate (6) over en ytre overflate av en deponeringskon (2) som har sin lengdeakse vinkelrett på korndeponeringsoverflaten og er plassert over .korndeponeringsoverflaten slik at deponeringsoverflaten mottar en sirkulær deponering av kom og elektrostatisk deponering av komet (8) fra korndeponeringsoverflaten (6) på et bakstykkemateriale (12).

7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at deponeringskonen er plassert symmetrisk inne i et sylindrisk tårn (1) med en vertikal lengdeakse som er sammenfallende med lengdeaksen for konen.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at flere deponeringskoner med samme akse med forskjellig ytre diametre er plassert inne i det sylindriske tårnet og korn er matet inn i et mangfold av sirkulære passasjer definert av rommet mellom konoverflatene og førsteklasses korn er matet inn i rommet mellom konen med den største ende diameteren og en innvendig overflate av det sylindriske tårnet og kom av sekundær lavere kvalitet er matet inn i rommet definert av motstående kon overflater.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at den består av forbedret jevn distribusjon av kom strømmende ned gjennom tårnet (1) ved plassering av gitter/filter (3) med vertikale mellomrom nedover i tårnet og i hele sin bredde av tårnet.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at den inneholder bevegelse av gittere/filtere (3) mens komet passerer.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at deponeringsoverflaten (6) er flyttet ansikt til ansikt motstående bakstykkeskiven (12) som har et uherdet "maker"-harpikslag påført, mens begge er plassert i en elektrostatisk deponeringssone (10) og så deponerer kom fra deponeringssonen til bakstykkeskivens overflate som har det uherdede "maker" harpikslaget.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at deponeringsoverflaten (6) er en bakstykkeskive (12) påført med et uherdet "maker" harpikslag.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at deponeringsoverflaten (6) er en bakstykkeskive (12) påført med et uherdet "maker" harpikslag i et mønster av isolerte punkter over en radial inndel (38) av overflaten.