CH356370A

CH356370A - Verfahren zum Zusammenspleissen von flexiblem Flachmaterial an einander gegenüberliegenden Kanten und nach diesem Verfahren hergestellter Gegenstand

Info

Publication number: CH356370A
Authority: CH
Inventors: G Riedesel Richard
Original assignee: Minnesota Mining & Mfg
Priority date: 1956-01-30
Filing date: 1956-01-30
Publication date: 1961-08-15

Description

Verfahren zum Zusammenspleissen von flexiblem Flachmaterial an einander gegenüberliegenden Kanten und nach diesem Verfahren hergestellter Gegenstand
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zusammenspleissen von flexiblem Flachmaterial aneinander gegenüberliegenden Kanten.

Dieses Verfahren ist nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass man die Materialränder mit den einander gegenüberliegenden Kanten mit schlitzartigen Aussparungen versieht, die an den Kanten offen sind und parallel zur Richtung der Spannungen verlaufen, die die Verspleissung aufnehmen soll, dass man die Kanten in der gegenseitigen Lage hält und in die Aussparungen und quer zu den Kanten eine Vielzahl von biegsamen Fäden einführt und die Fäden in den Aussparungen miteinander und den Materialrändern fest und innig verklebt.

Die Erfindung bezieht sich auch auf den nach dem oben definierten Verfahren hergestellten Gegenstand, der sich dadurch kennzeichnet, dass die beiden einander gegenüberliegenden Kanten des flächigen Materials in dessen Ebene mittels einer Mehrzahl von biegsamen Fäden, die in an den Kanten offene schlitzartige Aussparungen, die in den Materialrändern längs der besagten Kanten vorgesehen sind, eingelegt und zusammengespleisst sind, wobei die Aussparungen in einem Winkel zur Kante und parallel zur Richtung der Spannung, der die Spleissung unterworfen zu werden bestimmt ist, verlaufen, und die Fäden quer zu den Kanten verlaufend in den Aussparungen liegen und in diesen miteinander und mit den Materialrändern innig und fest verklebt sind.

Das erfindungsgemässe Verfahren eignet sich beispielsweise zum Zusammenspleissen von behandelten oder unbehandelten Geweben und ungewebten Fasermaterialien, Kunstharzfolien, Leder und anderen ähnlichen Materialien, insbesondere von Schleifbändern zur Herstellung von endlosen Schleifbändern.

Durch das erfindungsgemässe Verfahren können biegsame flächige Materialien an den Stosskanten derart zusamrnenspleissbar sein, dass die Spleisstelle eine Zugfestigkeit, die mindestens gleich gross wie diejenige des zusammengespleissten Materials ist, und praktisch die gleiche Dicke und Biegsamkeit wie das zusammengespleisste Material aufweist. Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren erhaltenen Spleisstellen können den weiteren Vorteil besitzen, dass sie nicht knicken.

In der beigefügten Zeichnung sind als Ausfüh rnngsbeispiele des Verfahrens nach der Erfindung und des erfindungsgemässen Gegenstandes Verspleis zungen an einem Schleifband mit einer Tragschicht aus imprägnierten Textilien veranschaulicht und nachfolgend beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1, 2, 4 und 5 in Schnitten, und
Fig. 3 in einem Grundriss aufeinanderfolgende Arbeitsstufen der Herstellung einer Verspleissung
Fig. 6 in Perspektive die fertige Verspleissung;
Fig. 7 und 10 teilweise im Längsschnitt perspektivische Ansichten von weiteren Verspleissungen;
Fig. 8 einen Längsschnitt zu Fig. 7;
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht einer andern Verspleissungsart, mit den beiden zu verbindenden Schleifbandenden und einem Verspleissungseinsatz vor dem Verspleissen.

Ein Presstempel 10, der in Fig. 1 im Querschnitt gezeigt ist, ist gegen die zu verspleissenden Enden des flexiblen Schleifbandes 12 gepresst und seine Zähne 11 liegen parallel zur Längsrichtung des Bandes 12 und in der Richtung, in der das Schleifband später arbeiten soll. Unter normalen Arbeitsbedingungen ist diese Richtung die Richtung der grössten Spannung oder der Belastung, die auf das Schleifband gelangt, und die die Verspleissung aufnehmen soll.

Der Presstempel wird so in das Band 12 (Fig. 2) hineingedrückt, dass in den mit den Stirnkanten aneinander gestossenen Rändern an der Stosskante offene, in Richtung der Banddicke nicht durchgehende Kanäle 13a und volle Abschnitte 13 (vgl. auch Fig. 9) an beiden schräg zur Längsrichtung des Bandes verlaufenden Stirnkanten auftreten.

Fig. 3 ist ein Grundriss der zu verspleissenden Enden und zeigt die schlitzartigen Aussparungen 13a parallel zur Längsachse des Schleifbandes nach dem Zurückziehen des Presstempels 10. Über die mit aneinandergestossenen Kanten festgehaltenen Bandenden wird nun, wie in Fig. 4 gezeigt ist, quer zur Stossfläche und längs den Stosskanten ein Klebstreifen 14 gelegt. Der Streifen 14 enthält Fasermaterial 15, das aus in Form von Garn lose gebündelten Fäden besteht und in einer Masse aus elastischem Harzklebemittel 16 gebettet ist. Die Fadenrichtung der Faserbündel wird quer zu den Stosskanten parallel zu den offenen Kanälen 1 3a zwischen den vollen Abschnitten 13 der beiden zu vereinigenden Bandenden angeordnet. Eine abnehmbare Deckschicht 17 kann die freiliegende Oberfläche des Klebstreifens 14 bedecken.

Mittels einer beheizten Platte wird Druck auf das Gebilde ausgeübt. Das Klebematcrial 16 wird dadurch weichgemacht und in die offenen Kanäle gedrückt, wobei das Fasermaterial mitgeführt wird.

Unter der Wirkung des weiter fortgesetzten Heizens erhärtet das Klebematerial in einen Zustand, in dem es fest und dauerhaft mit den einzelnen Fasern 15 und mit der berührten Oberfläche des Flachmaterials, insbesondere der Kanäle, verleimt ist. Gleichzeitig werden die Spitzen der Teile 13 unter der Wirkung des aufgewandten Druckes flachgedrückt (siehe 13' in Fig. 5) und die ganze Verspleissung zusammengedrückt. Die Bündel aus Fasermaterial und dasl Harzbindemittel 16 werden so über den ganzen Querschnitt der Kanäle 1 3a verteilt, wie Fig. 5 es zeigt.

Zwischen den gegeneinander gerichteten Enden des Bandes 12 verbleibt die Schicht 18 (Fig. 6) aus Harzbindemittel des Streifens 14. In Fig. 6 ist die Lage der Faserbündel, die die beiden Bandenden des Schleifbandes verbinden und vollständig in das Harzklebemittel und das Band in dessen Ebene eingebettet sind, durch kurze gestrichelte Linien 15 dargestellt.

Die Zugfestigkeit der Verspleissung hängt von der Anzahl und Festigkeit der einzelnen Fäden des Fasermaterials ab und kann durch Erhöhen oder Verringern der Anzahl Fäden und durch Wahl von Fäden von verschiedenen Materialien gewählt werden.

Eine kleinere Zahl festerer Fäden kann eine gleiche Zugfestigkeit bei geringerer Flexibilität der Verspleissung ergeben.

Die Breite der Verspleissung, d. h. die Länge der Kanäle und Fäden, besitzt einen überraschend geringen Einfluss auf die Festigkeit der Verspleissung. Es wurden in gleicher Weise gute Verspleissungen mit Verspleissungsbreiten, d. h. Fädenlängen im Bereich von 6 bis 12 mm erreicht. Solche Verspleissungen sind kaum merkbar während des Schleif- oder Poliervorganges. Sie verursachen kein Schlagen und beschädigen das Werkstück nicht, da die Verspleissung in ihrer ganzen Breite gleich dick ist und nahezu ebenso flexibel ist wie das Band selber, so dass sich die Verspleissung während des Umlaufes des Schleifbandes nicht bemerkbar macht.

Die Aussparungen in den Rändern mit den aufeinanderstossenden Kanten des Bandes werden mittels des Presstempels in einem Arbeitsgang gleichzeitig in beide Enden der den Schleifbelag tragenden biegsamen Unterlage des Bandes gedrückt. Das wird vorteilhafterweise mittels einer hydraulischen Presse bewirkt, wobei unter der mit Schleifmaterial überzogenen Oberfläche eine ebene Stahlplatte angeordnet wird. Bei breiteren Schleifbändern zeigte eine verhältnismässig weiche Gummiunterlage bessere Ergebnisse als die Stahlplatte. Der Stempel kann auch durch Hämmern in das Band getrieben werden. Die Aussparungen können auch auf der Seite mit dem Schleifbelag angeordnet werden. Doch nutzen die Schleifpartikel den Stempel rasch ab und rauhen seine Oberfläche auf.

Die Aussparungen können auch so hergestellt werden, dass in die Bandränder mit den aneinanderstossenden Kanten mittels eines Messers, einer Schere oder einer Säge entsprechende Schlitze eingeschnitten werden. Für dünne Bänder und zur Herstellung nicht durchgehender Kanäle ist ein Presstempel geeignet, der aus einer Stahlplatte besteht, auf der parallel Drähte befestigt sind, die wie Zähne wirken, wobei die Drähte im Bogen geführt oder an den Enden abgerundet sind, so dass sie nicht ein Einschneiden bewirken. Der Presstempel kann auch durch Wickeln von Stahldraht um einen schmalen Stahlstab erhalten werden, wobei benachbarte Windungen in entsprechendem Abstand auseinanderliegen. Wenn stärkere Bänder vorliegen, wird im allgemeinen der in Fig. 1 gezeigte Presstempel vorgezogen. Eine weitere Schicht mit Fasermaterial, wie z. B.

Schicht 22 mit den Fäden 19b (in Fig. 9), kann in Längsrichtung der Spleisstelle zugefügt werden, d. h. quer oder schräg zur Längsrichtung des Bandes, wobei die Schicht auf die Rückseite des Flachmaterials gesetzt wird, um eine zusätzliche Verstärkung der Spleisstelle zu bewirken. Das wird zweckmässigerweise durch einen Foliestreifen erreicht, der mit seinen Fäden in Längsrichtung der Verspleissung zwischen der zu pressenden Folie 14 und der abnehmbaren Tragschicht 17 (Fig. 4) angeordnet wird. Glasfasern sind als Fäden 19b weniger zweckmässig als z. B. Kunststoff-Fäden, da die letztgenannten den starken Biegebeanspruchungen, die in den längeren Abschnitten der Fasern auftreten, eher gewachsen sind.

Die zu verspleissenden Enden des Schleifbandes 12 sind mit den Stosskanten gemäss den Fig. 3, 6 und 7 eng gegeneinandergelegt, so dass der Belag an Schleifmaterial in der Hauptsache ununterbrochen über die Verspleissung läuft.

In einer Variante gemäss Fig. 8 sind die verspleissten Bandkanten ein wenig voneinander in Abstand. Die eingelegten Verspleissfäden 15 überbrükken den Abstand, der vollständig mit Harzklebemittel gefüllt ist.

Die quer zu bz v. in Längsrichtung der Stosskanten sich erstreckenden Faserbündel 15 und 19 bei mit einer Deckschicht 20a ausgeführter Verspleissung gemäss Fig. 7 können auch in einem einzigen Harzklebestreifen zusammengefasst sein.

Auch in Fig. 9 sind die Enden des Schleifbandes 12 mit den an den Stosskanten offenen Aussparungen 13a und 13b und den-vollen Abschnitten 13 ein wenig getrennt. Der Klebestreifen 20 enthält in einem einheitlichen Gebilde eine untere Schicht 21, die die kurzen, in die Bandaussparungen einzusetzenden Verspleissfäden 15 enthält, und eine obere Schicht 22 mit langen, längs des Stosses anzuordnenden Verstärkungsfäden 19b. Die zwei Gruppen von Fäden liegen in einem Winkel von 450 zueinander. Die Schichten 21 und 22 können die gleiche Breite besitzen. Ein weiterer nicht dargestellter Streifen kann an der anderen Seite des Streifens 21 vorgesehen sein. Die Breite dieses weiteren Streifens entspricht ebenfalls, wie bei der Schicht 22 in Fig. 9 der Breite der Öffnung zwischen den beiden Enden des Bandes 12.

Fig. 9 zeigt, dass die offenen Kanäle 13a und 1 3b, die in den aneinanderfassenden Enden des Bandes gebildet sind, verschieden lang sein können.

Fig. 10 veranschaulicht eine Variante des Aufbaues der Verspleissungen gemäss Fig. 7 und 9, bei der die Verspleissfäden 15 und die Verstärkungsfäden 1 9a im rechten Winkel zueinander verlaufen, während die Stosskanten der verspleissten Enden des Bandes 12 in einem Winkel von 45o zur Längskante des Bandes verlaufen. Eine Verspleissung, bei der die Aussparungen an den Bandenden als Schlitze durch die ganze Dicke des Bandes 12 reichen, ist in Fig. 10 dargestellt. Die Aussparungen können sich also durch die ganze Dicke des Flachmaterials erstrecken, können sich aber auch nur um ein Mass gleich der Hälfte der Gewebeunterlage erstrecken oder bis zu einem Zwischenwert reichen, je nach der Grösse des Schleifbelages oder anderen Faktoren.

Zum Verspleissen der verschiedenen Arten von flexiblem Flachmaterial, z. B. von Bandmaterial, erwiesen sich eine grosse Anzahl verschiedener Klebemittel brauchbar, um eine harzhaltige Klebefolie 14 herzustellen, die unter Wärmeanwendung weich gemacht werden kann. Kombinationen von Gummipolymerisaten mit Phenol-Aldehyd-Harzen, Polyester Harzweichmacher mit Amino-Aldehyd-Harzen und andere analoge Klebematerialien sind in Verbindung mit vielen Arten flexiblen Flachmaterials voll wirksam. Doch besitzt eine Folie aus einer Kombination von Polyvinyl-Butyrol-Harz und einem damit verträglichen wä rmehaltbaren Phenol-Formaldehyd-Harz einzigartige Vorteile beim Verspleissen von Bandmaterial mit Schleifbelag, wie das beschrieben wurde.

Dieses Klebematerial haftet fest an Gewebe und an Glasfasern. Nach der vollen Aushärtung ist es flexibel. Bei der ersten Aufheizung wird es weich und erreicht den Zustand einer viskosen Flüssigkeit oder besitzt plastische Eigenschaften und geht bei weiterem Erhitzen rasch in einen ausgehärteten Zustand über, in dem es flexibel, zäh, wasser- und ölbeständig ist.

Claims

PATENTANSPRUCH 1 Verfahren zum Zusammenspleissen von flexiblem Flachmaterial aneinander gegenüberliegenden Kanten, dadurch gekennzeichnet, dass man die Materialränder mit den einander gegenüberliegenden Kanten mit schlitzartigen Aussparungen versieht, die an den Kanten offen sind und parallel zur Richtung der Spannungen verlaufen, die die Verspleissung aufnehmen soll, dass man die Kanten in der gegenseitigen Lage hält und in die Aussparungen und quer zu den Kanten eine Vielzahl von biegsamen Fäden einführt und die Fäden in den Aussparungen miteinander und den Materialrändern fest und innig verklebt.

UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man auf die Materialränder längs den Kanten einen mindestens temporär erweichbaren Klebefilm, der eine Schicht von parallelen, biegsamen Fäden enthält, derart auflegt, dass die Fäden parallel zu und im allgemeinen über den an den Kanten offenen schlitzartigen Aussparungen der Ränder zu liegen kommen, dass s man den Klebefilm temporär zum Erreichen bringt, die Fäden zusammen mit dem temporär erweichten Klebematerial des Klebefilmes in die paarweise sich gegenüberliegenden schlitzartigen Aussparungen quer zu den aneinander gestossenen Kanten zu fliessen veranlasst und das Klebemittel zwecks Bildung einer mit den biegsamen Fäden verstärkten Spleissung der Materialränder erhärten lässt.

2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man auf die Materialränder längs den Kanten einen mindestens temporär erweichbaren Klebefilm, der eine Schicht von parallelen, biegsamen Fäden enthält, derart auflegt, dass die Fäden parallel zu und im allgemeinen über den an den Kanten offenen schlitz artigen Aussparungen der Ränder zu liegen kommen, dass man den Klebefilm und die darin enthaltenen Fäden unter Hitze- und Druckeinwirkung in die paarweise sich gegenüberliegenden schlitzartigen Aussparungen einpresst und das Klebemittel zwecks Bildung einer mit den biegsamen Fäden verstärkten Spleissung der Materialränder erhärten lässt.

3. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen mit einer Tiefe erzeugt werden, die mindestens ungefähr der Hälfte der Dicke des flächi- gen Materials entspricht.

4. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Ränder eines mit einem Schleifmittel überzogenen flächigen Materials zusammengespleisst werden, das eine biegsame Unterlage und eine mit der einen Fläche der Unterlage verklebte Schicht von Schleifstaub aufweist, wobei man das flächige Material an den Rändern längs der Kanten mit von der der Schleifstaubschicht entgegengesetzten Seite aus bis in eine Tiefe von mindestens ungefähr der Hälfte der Dicke der biegsamen Unterlage reichenden Aussparungen versieht.

5. Verfahren nach Patentanspruch I, zum Zusammenspleissen von mit den Kanten aneinanderstossenden Enden eines mit einem Schleifmittel versehenen flächigen Materials, das eine biegsame Unterlage und eine mit der einen Fläche der Unterlage verklebte Schicht von Schleifstaub aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass man das flächige Material an den Rändern längs dieser Kanten mit von der der Schleifstaubschicht entgegengesetzten Seite aus bis in eine Tiefe von mindestens ungefähr der Hälfte der Dicke der biegsamen Unterlage reichenden Aussparungen versieht, so dass eine Mehrzahl von an den aneinanderstossenden Kanten offenen, paarweise einander gegenüberliegenden Vertiefungen in der Unter lage geschaffen ist,

dass s man die Kanten in der aneinanderstossenden Lage hält und über die die Vertiefungen aufweisende Fläche ein Stück eines mindestens temporär in der Hitze erweichenden Klebefilms, der eine Schicht von biegsamen Fäden enthält, derart anordnet, dass die Fäden parallel zu und im allgemeinen über den paarweisen Aussparungen und quer zu den aneinanderstossenden Kanten zu liegen kommen, ferner dadurch gekennzeichnet, dass das ganze Gebilde zwecks temporärer Erweichung des Klebemittels des Films derart unter Druck erhitzt wird, dass das erweichte Klebemittel mit den Fäden in die Aussparungen eingepresst wird, und das Gefüge zu einer Dicke, die im wesentlichen mit jener des mit der Schleifmittelschicht versehen, flächigen Materials identisch ist, verdichtet und das Klebemittel unter Bildung einer mit den biegsamen Fäden verstärkten Spleissung gehärtet wird.

6. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Klebefilm ein solcher verwendet wird, der in der Wärme aushärtet, wobei man das Härten durch das genannte Erhitzen unter Druck während solcher Dauer bewirkt, dass das Klebemittel in einen biegsamen, hitzeausgehärteten Zustand übergeht.

7. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteran sprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Klebefilm eine Mischung von Polyvinyl-Butyralharz und wärmeaushärtbarem Phenol-Formaldehyd-Harz verwendet wird.

PATENTANSPRUCH II Nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch I hergestellter Gegenstand, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden einander gegenüberliegenden Kanten des flächigen Materials in dessen Ebene mittels einer Mehrzahl von biegsamen Fäden, die in an den Kanten offene schlitzartige Aussparungen, die in den Materialrändern längs der besagten Kanten vorgesehen sind, eingelegt sind und zusammengespleisst sind, wobei die Aussparungen in einem Winkel zur Kante und parallel zur Richtung der Spannung, der die Spleissung unterworfen zu werden bestimmt ist, verlaufen, und die Fäden quer zu den Kanten verlaufend in den Aussparungen liegen und in diesen miteinander und mit den Materialrändern innig und fest verklebt sind.

UNTERANSPRÜCHE 8. Gegenstand nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei miteinander verbundenen Kanten anstossend angeordnet sind.

9. Gegenstand nach Patentanspruch II und Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei miteinander verbundenen Kanten durch einen Abstand voneinander getrennt angeordnet sind.

10. Gegenstand nach Patentanspruch II, aus biegsamem, mit Schleifmittel überzogenem, flächigem Material, dadurch gekennzeichnet, dass das Material eine biegsame Unterlage und eine Schicht von Schleifstaub, welche mit der einen Fläche der Unterlage verklebt ist, aufweist, und bei der Verbindungsstelle des Gegenstandes zwei benachbarte Kanten der beiden Enden des flächigen Materials in der Ebene des flächigen Materials mittels einer Mehrzahl von biegsamen Fäden, die in an den Kanten offene, in den Materialrändern längs den Kanten vorgesehene Aussparungen eingelegt sind, zusammengespleisst sind, wobei die Fäden je in paarweise sich gegenüberliegenden Aussparungen der benachbarten Ränder eingebettet und in diesem Aussparungen fest verklebt sind.

11. Gegenstand nach Patentanspruch II und Unteranspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen auf der von der Schleifstaubschicht freien Fläche der biegsamen Unterlage angeordnet sind und eine Tiefe aufweisen, welche ungefähr der Hälfte der Dicke der Unterlage entspricht.

12. Gegenstand nach Patentanspruch II und Unteransprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Fäden in den Aussparungen mittels eines biegsamen, wärmeausgehärteten, wärmehärtenden Klebemittels verklebt sind.

13. Gegenstand nach Patentanspruch II und Unteransprüchen 10-12, dadurch gekennzeichnet, dass die Fäden in durch die Unterlage und die Schleif staubbschicht gehenden Aussparungen praktisch auf der ganzen Dicke der biegsamen Unterlage eingebettet sind.

14. Gegenstand nach Patentanspruch II und Unteransprüchen 8-13, dadurch gekennzeichnet, dass die Fäden aus Glasfäden bestehen.

15. Gegenstand nach Patentanspruch II und Unteransprüchen 8-14, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzliche, verstärkende Fäden bei der Verspleissungsstelle vorgesehen sind, welche mit der Oberfläche des flächigen Materials fest verklebt sind und über den in den Aussparungen eingebetteten Fäden und nicht parallel zur Richtung der Spannung, der die Spleissung unterworfen zu werden bestimmt ist, liegen.

16. Gegenstand nach Patentanspruch II und Unteranspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei benachbarten zusammengespleissten Kanten des flächigen Materials aneinander gestossen sind.

17. Gegenstand nach Patentanspruch II und Unteranspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei benachbarten zusammengespleissten Kanten des flächigen Materials voneinander distanziert angeordnet sind.