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Verfahren zur Herstellung eines Schmirgelwerkzeuges und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Schmirgelwerkzeuges, das aus einem Schaumstoffträger besteht, der wenigstens auf einer Seite mit einer Schmirgelschicht versehen ist sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Bekanntlich werden sowohl in gewerblichen und industriellen Betrieben als auch im Haushalt verschiedenartige Flächen durch Schmirgeln geglättet und gereinigt. Gewöhnlich dient hiezu eine auf einen Leinwandträger mittels eines Klebemittels aufgebrachte Schmirgelmasse. Es ist auch schon ein Schmirgelwerkzeug bekannt, bei dem die Schmirgelschicht mit Hilfe einer Klebstoffschicht auf einem aus Schaumstoff bestehenden Träger befestigt ist. Bei einer weiteren bekannten Ausführung ist ein zusammengesetzter Träger vorgesehen, der aus einer Schaumstoffschicht aus Gummi und einer darauf befestigten Gewebeschicht besteht, wobei das Schmirgelmaterial auf der Gewebeschicht aufgeklebt ist. Schliesslich ist eine Schleiffolie bekannt, die auf der einen Seite mit einer Schmirgelschicht versehen ist und auf der andern Seite eine schmiegsame Auflage, z.
B. aus Kunstschwamm, besitzt, welche zum nachherigen Abstauben der geschliffenen Flächen verwendet werden kann.
Die bekannten Schmirgelwerkzeuge weisen den Nachteil auf, dass die Schmirgelmasse auch bei Verwendung bester Kleber nicht ausreichend fest auf dem Träger haftet. Insbesondere wenn sich der Träger beim Gebrauch des Schmirgelwerkzeuges verformt, um sich der bearbeiteten Fläche anzuschmiegen, löst sich ein Teil desaufgeklebten Schmirgelmaterials vom Träger, wodurch Schmirgelmasse bereits verloren-
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teln, Lösungsmitteln oder Kuhlmitteln, erfolgt. Ausserdem ist die Herstellung dieser Schmirgelwerkzeuge durch das Aufkleben der Schmirgelmasse auf den Träger verhältnismässig umständlich.
Die Erfindung bezweckt nun die Schaffung eines einfachen Verfahrens und einer Vorrichtung zur Herstellung eines Schmirgelwerkzeuges, das den beim Schmirgeln auftretenden mechanischen Beanspruchungen weitgehend gewachsen ist, sich unregelmässigen Bearbeitungsflächen gut anpassen kann und dessen Schmirgelschicht auch bei Verwendung von beliebigen Flüssigkeiten vom Träger nicht losgelöst wird.
Das erfindungsgemässe Verfahren besteht darin, dass das Schmirgelmaterial zur Bildung der Schmirgelschicht in die Oberfläche des wenigstens im Bereich seiner Oberfläche aus thermoplastischem Schaumstoff bestehenden Trägers eingeschmolzen wird. Durch das Einschmelzen des Schmirgelmaterials wird das Haften desselben auf dem Schaumstoffträger erheblich verbessert, so dass ein Ablösen von noch brauchbarem Schmirgelmaterial während der Verwendung des Schmirgelwerkzeuges verhindert wird. Ausserdem ist dabei die Verwendung eines eigenen Klebemittels überflüssig, so dass die Herstellung des Schmirgelwerkzeuges wesentlich vereinfacht wird.
Es ist zwar schon bekannt, zum kontinuierlichen Verbinden von Schaumstoffbahnen aus thermoplastischen Kunststoffen mit Trägerbahnen aus Textilien oder Kunststoffen auf die Trägerbahn thermoplastisches Kunststoffpulver aufzutragen, dieses sodann zu schmelzen und anschliessend eine Schaumstoffbahn auf die mit dem geschmolzenen Kunststoffpulver versehene Trägerbahn aufzubringen. Dabei handelt es
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Das erfindungsgemässe Verfahren kann auf verschiedene Weise weiter ausgestaltet werden. Vorzugsweise wird die thermoplastische Oberfläche des Schaumstoffträgers angeschmolzen, darauf im geschmolzenen Zustand das Schmirgelmaterial aufgetragen und dieses sodann in die Oberfläche des Trägers eingedrückt. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann aber auch das Schmirgelmaterial in eine vom
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B.eingedruckt, die das Schmirgelmaterial enthaltende Deckschicht sodann geschmolzen und im geschmolzenen Zustand an den Schaumstoff träger zwecks Befestigung auf diesem angedrückt werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, das Schmirgelmaterial zunächst auf eine thermoplastische Deckschicht aufzutragen, diese auf den Schaumstoffträger aufzubringen und sodann zu schmelzen. Schliesslich hat sich die Massnahme als vorteilhaft erwiesen, das Schmirgelmaterial auf eine der Oberflächen des Schaumstoffträgers aufzubringen und darüber sodann eine Deckschicht aus thermoplastischem Material aufzutragen, die geschmolzen wird, um das Schmirgelmaterial aufzunehmen und die gesamte Auflage auf den Schaumstoffträger aufzuschmelzen.
Zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens wird eine Vorrichtung mit Walzen verwendet, von denen ein Teil in bei Maschinen zur Kunststoffverarbeitung an sich bekannter Weise beheizt ist. Erfindungsgemäss sind mindestens ein Walzenpaar, durch das der thermoplastische Schaumstoffträger hindurchläuft und von dessen Walzen wenigstens eine Walze eine Beheizung aufweist sowie mindestens eine Schurre zum Auftragen des Schmirgelmaterials auf den thermoplastischen Schaumstoff vorgesehen, wobei die Schurre mit Verteilerorganen zum dosierten Auftragen des Schmirgelmaterials versehen ist. Ferner können im Anschluss an die Verteilerorgane fUr das Schmirgelmaterial Vibratoren vorgesehen sein, um das Schmirgelmaterial vor dem Schmelzen des thermoplastischen Schaumstoffes in die Zellenstruktur desselben, z.
B. der Deckschicht und/oder des Schaumstoffträgers, eindringen zu lassen. Es kann auch zweckmässig sein, mindestens ein Kalandrierwalzenpaar hinter den zum Teil mit Beheizung versehenen Walzen anzuordnen.
DieErfindung ist nachfolgend an Hand der Zeichnungen näher erläutert, in denen Ausführungsbeispiele der Vorrichtung zur Durchfuhrung des erfindungsgemässen Verfahrens dargestellt sind. Die Fig. 1 und 2 zeigen schematisch und in vergrössertem Massstab je ein Ausfuhrungsbeispiel des mittels des erfindungsgemässen Verfahrens hergestellten Schmirgelwerkzeuges, und in den Fig. 3, 4 und 5 ist in schematischem Aufriss je eine beispielsweise Ausführungsform der zur Durchführung des Verfahrens verwendeten erfindungsgemässen Vorrichtung dargestellt.
Gemäss Fig. 1 besteht das fertige Schmirgelwerkzeug aus einem Träger A aus Schaumstoff, dessen Oberfläche eine Schmirgelschicht B aufweist. Der Träger A besteht in dem dargestellten Beispiel aus einem Polyurethanharz-Schaumstoff, möglichst der Gattung mit offenen und vorteilhaft kleinen Zellen. Die Schmirgelschicht B ist aus Schmirgelpulver bzw. Körnern aus Borkarbid oder den sonst für Schmirgel zwecke Ublichen Silikaten gebildet. Dieses Material kann die dem Bestimmungszweck entsprechende Korngrösse aufweisen und wird in der nachfolgend näher beschriebenen Weise auf eine Oberfläche des Trägers A oder auch auf beide Flächen des Trägers A aufgetragen, um eine Schmirgelschicht B beliebiger Dicke zu bilden.
NachderVariante gemäss Fig. 2 stimmt das Schmirgelwerkzeug selbst mit der Ausführung nach Fig. l Uberein. Der Schaumstoffträger A weist aber zusätzlich auf der der Schmirgelschicht B entgegengesetzten Seite eine beispielsweise aus Leinwand bestehende Verstärkungslage C auf. Diese Verstärkungslage C kann weich sein, sich aber schlecht verziehen lassen, oder sie kann starr sein, in welchem Fall sie auch aus Metall, Kunstharz u. dgl. bestehen kann, wobei aber die Schmirgelschicht B auf einer weichen Unterlage ruht, die von der Schaumstoffschicht A gebildet ist. Die Verwendung einer Verstärkung ist auf jeden Fall vorteilhaft, wenn das Schmirgelwerkzeug bei Werkzeugmaschinen zum Polieren, Schmirgeln usw. dient.
Die Herstellung des erfindungsgemässen Schmirgelwerkzeuges kann mittels der in Fig. 3 dargestellten Vorrichtung erfolgen, bei der zunächst ein Walzenpaar 10, 12 vorgesehen ist, von dessen Walzen die obere Walze 12 eine Beheizung 14, die beispielsweise aus einem elektrischen Heizwiderstand besteht, aufweist, um die Walze auf die erforderliche Temperatur zu bringen. In Kombination mit diesem Walzenpaar 10, 12 ist ein zweitesWalzenpaar 16, 18 zum Kalandrieren vorgesehen, welche Walzen das zu verarbeitende Material druckbeaufschlagen und glätten. Ausserdem bewirkt dieses Walzenpaar 16, 18 eine Förderung, weshalb diese Walzen mit einem Antrieb versehen sind, der eine beliebige Tourenzahl ermöglicht.
Zwischen den beiden Walzen 12 und 18 ist eine Schurre 20 angeordnet, die das Schmirgelpulver enthält, das durch eine am unteren Ende der Schurre vorgesehene DUse 22 mittels eines zugehörigen Verteilers 24, der das Schmirgelpulver dosiert, auf den Träger A in
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gleichmässiger Schicht verteilt wird.
Mittels dieser Vorrichtung läuft das erfindungsgemässe Verfahren wie folgt ab : Die den Träger A bildende Schaumstoffbahn wird Uber zwei nicht dargestellte Förderwalzen zwischen die Walzen 10 und 12 eingeführt. Der Schaumstoff schmilzt bei Beruhrung mit der geheizten Walze 12 an seiner Oberfläche bis in eine zuvor eingestellte Tiefe, entsprechend der Vorschubgeschwindigkeit und der Temperatur der Walze 12. Auf diese geschmolzene Fläche wird sodann vorderen Wiedererstarren das aus der Düse 22 kommende Schmirgelmaterial in entsprechend eingestellter Menge derart aufgestreut, dass es bis zu einem gewissen Grad in die Schmelzschicht eindringt und dort haften bleibt. Die Tiefe des Eindringens des Schmirgelmaterials in die Schmelzschicht kann noch durch Vibrationswirkung auf den Träger A gesteigert werden.
Das Schmirgelmaterial wird beim Durchlauf des Trägers A durch die Walzen 16, 18 in die Schmelzschicht eingedruckt, wodurch sich dann die Schmirgelschicht B bildet. Nach AbkUhlen weist diese Schicht wieder weitgehend die gleichen Merkmale wie der Träger A auf und zeigt eine gewisse Dehnbarkeit, durch welche die Schmirgelmasse beim Gebrauch mehr oder weniger aus der geschmolzenen Oberfläche hervorsteht.
Gemäss der in Fig. 4 dargestellten Vorrichtung kann das Verfahren zur Herstellung eines Schmirgelwerkzeuges geändert werden, wobei die Schmirgelschicht B eine beträchtliche Dicke aufweist und das Schmirgelpulverbzw. die Körnung laufend und gleichmässig aufgetragen wird. Diese Variante in der Ausbildung der Vorrichtung sieht gleichfalls ein Walzenpaar 10a, 12a vor, wobei die letztere Walze 12a
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erläuterten Gründen unterhalb der Walze l Oa angeordnet ist.Strecke zu einer Leitwalze 30 gefUhrt. An dieser geradlinig verlaufenden Strecke ist eine mit der Verteilerduse 22a versehene Schurre 20a vorgesehen, und unterhalb der Bahn Al befindet sich ein Tisch 32, der mit einem Vibrator 34 zu dem im weiteren erwähnten Zweck versehen ist.
Hinter der Leitwalze 30 ist das Walzenpaar 10a, 12a vorgesehen, zwischen dem die beiden Schaumstoffbahnen A und Al hindurchgefUhrt werden. Auf die Deckschicht Al wird beim Verlassen des Walzenpaares 26, 28 im Vorbeigehen an der Verteilerduse 22a während ihres Vorschubes in Pfeilrichtung X
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diger Ausfüllung derselben eindringt. Die Deckschicht A wird hierauf, wie eingangs erwähnt, über die geheizte Walze 12a geführt und gegen die Unterseite des Trägers A gepresst. Während dieses Vorganges wird die Deckschicht 1\ infolge ihrer geringen Dicke gänzlich geschmolzen und vereinigt sich zusammen mit dem Schmirgelmaterial Bl mit der zellenartigen Oberfläche des Trägers A, wie bereits beim vorhergehenden Beispiel gemäss Fig. 3 beschrieben wurde.
Das nach dieser Variante des erfindungsgemässen Verfahrens hergestellte Schmirgelwerkzeug weist alle Merkmale einer Weichheit und Dehnbarkeit auf, und es kann dabei die Schmirgelmasse aus der Schmelzschicht herausragen, wenn beim Gebrauch ein gewisser Druck auf den Träger A ausgeübt wird, so dass er sich elastisch verformt und die Schmirgelkörnchen heraustreten bzw. vorstehen, aber durch die Schmelzmasse festgehalten werden.
Nach Fig. 5 ist die dort dargestellte Vorrichtung ebenfalls mit dem Walzenpaar 10b, 12b, wobei die eine Walze 12b eine Beheizung 14b aufweist sowie mit der Schurre 20b fUr die Schmirgel-
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versehen. Auch bei dieser Variante ist vor der Schurreähnlich der eingangs erwähnten Walze 12. Die Walze 38 steht mit der Unterseite der Schaumstoffbahn des Trägers A in Wirkverbindung und erhält eine genUgend hohe Heiztemperatur, um die Ober- fläche des Trägers A auf eine geringe Tiefe anzuschmelzen. Nach dem Walzenpaar 38,40 ist eine Leitwalze 44 angeordnet, die gegen die weichgeschmolzene Oberfläche des Trägers A eine Verstärkungslage C andrückt, die beispielsweise aus Gewebe bestehen kann und an die Unterseite der den Träger A bildenden Schaumstoffbahn angeklebt wird.
Auf die andere Seite des Schaumstoffträgers A wird, wie bereits erwähnt, eine Schicht aus Schmirgelmaterial Bl mittels einer VerteilerdUse 22b derart aufgetragen, dass deren Verteilung praktisch gleichmässig ist.
Auf das Schmirgelmaterial B, wird sodann die Deckschicht A aufgebracht, so dass sich das
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Schmirgelmaterial 1\ praktisch zwischen dem Schaumstoffträger A und der Deckschicht A befindet. Letztere wird bei Beruhrung mit der geheizten Walze 12b auf Grund ihrer geringen Stärke geschmolzen und an den Träger A angedrUckt, so dass sich die Schmirgelschicht B auf dem Träger festsetzt. Das Schmirgelmaterial Bl kann zuvor auch durch Vibration in den Schaumstoffträger A eingedrückt werden, gegebenenfalls auch durch Aufblasen auf die Oberseite dieses Trägers.
Die beschriebenen Verfahrensbeispiele können Varianten aufweisen : Beispielsweise kann die Walze 10 gemäss Fig. 3 gleichfalls mit einer Heizeinrichtung versehen sein, um auch die andere Seite der den Träger A bildenden Schaumstoffbahn zu schmelzen und sie mit einer Verstärkungslage C zu verkleben. Im Falle der Vorrichtung nach Fig. 5 kann das Schmirgelmaterial B. sowohl auf die geschmolzene Oberfläche des Schaumstoffträgers A als auch auf die Deckschicht A aufgetragen werden. Die zellenartige Struktur des Trägers A und der Deckschicht Al kann der jeweiligen Verwendung angepasst werden. Vorzugsweise weist die Zellenstruktur der Deckschicht A, geringere Dichte als der Schaumstoffträger A auf.
Ausserdem kann der Schaumstoff der Deckschicht Al einen niedrigeren Schmelzpunkt als der Träger A aufweisen, insbesondere wenn berücksichtigt wird, dass die Deckschicht gänzlich verschmolzen wird und sich auf den Träger A verschmilzt.
Weitere Änderungen und Varianten können je nach dem Verwendungszweck des erfindungsgemässen Schmirgelwerkzeuges vorgesehen werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Auch kann sich dementsprechend die Beschaffenheit und Korngrösse des Schmirgelmaterials ändern. Desgleichen kann die Stärke der jeweiligen Trägerbahn und der Deckschicht geändert werden, wobei lediglich zur Orientierung angegeben wird, dass das Stärkenverhältnis der Deckschicht A. zum Träger A zwischen 1 - 4 und 1 - 30 liegen kann.
Der Schaumstoffträger A kann also etwa von 5 bis 30 mm stark sein und die Deckschicht eine Stärke zwischen 0, 2 und 10 mm besitzen. Die Zusammensetzung des Materials des Trägers A kann von derjenigen der Deckschicht Al verschieden sein, wobei beispielsweise der Werkstoff des Trägers A härter und dichter als derjenige der Deckschicht Al sein kann.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung eines Schmirgelwerkzeuges, das aus einem Schaumstoffträger besteht, der wenigstens auf einer Seite mit einer Schmirgelschicht versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmirgelmaterial zur Bildung der Schmirgelschicht in die Oberfläche des wenigstens im Bereich seiner Oberfläche aus thermoplastischem Schaumstoff bestehenden Trägers eingeschmolzen wird.