Körper für Schleif-und Polierzwecke und Verfahren zu dessen Herstellung Metallgegenstände werden gewöhnlich auf irgend eine Weise oberflächlich geglättet, bevor sie in den Handel kommen. Die Glättungsoperation kann dazu dienen, entweder die Oberfläche für ein nachträg liches Plattieren oder für das Aufbringen eines An striches vorzubereiten oder aber der Oberfläche den endgültigen Schliff zu verleihen. Das Glätten wird im allgemeinen mittels eines Schleif- bzw. Polierkör pers durchgeführt.
Keines der bisher bekannten Schleif- bzw. Poliermaterialien vereinigt in sich die günstigen Eigenschaften der Handlichkeit, der niedri gen Dichte, der Verwendbarkeit bei hohen Dreh geschwindigkeiten, der langen Lebensdauer, der Vielseitigkeit, der Anpassungsfähigkeit, des geringen Energiebedarfs und der Sicherheit, wie dies bei dem vorliegenden Erfindungsgegenstand der Fall ist.
Harte Schleifscheiben lassen sich leicht montie ren und können von ihrem Umfang bis nahe an die Nahe heran gebraucht werden, vorausgesetzt, dass die Schleifoberfläche häufig abgedreht wird. Solche Schleifscheiben besitzen jedoch den Nachteil, dass sie zu wenig nachgiebig und anpassungsfähig sind, so dass sie für die Fertigbearbeitung von Werkstük- ken mit vielen gekrümmten Flächenteilen völlig un geeignet sind. Es ist versucht worden, durch Ver wendung von nachgiebigeren Bindemitteln und/oder Einverleibung von faserigen Materialien<B> </B> weichere<B> </B> Schleifscheiben herzustellen.
Keines dieser früher ent wickelten Materialien lässt sich jedoch leicht Werk stücken mit wechselnden Formen und starken Krüm- mungen anpassen.
Aufsetzscheiben, die auf einer Welle montiert sind und aus ihrem Umfang mit einem Bindemit tel und einem Schleifmittel überzogenen Tuchschei ben bestehen, sind zwar nachgiebiger als harte Schleifscheiben, besitzen jedoch immer noch eine mangelnde Anpassungsfähigkeit. Es sind hohe Schleifdrucke erforderlich.
Die Gebrauchsdauer des überzuges am Umfang der Scheibe schwankt zwi schen einem Maximum von vielleicht 2 Stunden und einem Minimum von<B>5</B> Minuten pro überzug. Die unproduktive Arbeitszeit erreicht häufig den Durch schnittswert von<B>30 %.</B> Bei automatischen Einrich tungen, in welchen mehrere Aufsetzscheiben in einer Reihe montiert sind und eine Förderkette die zu schleifenden oder polierenden Gegenstände an der Unterseite der Scheiben vorbeiführt, zwingt gewöhn lich schon das Ausfallen einer einzigen Scheibe dazu, die ganze Reihe der Schleifscheiben stillzulegen.
Für gewisse Fertigbearbeitungsoperationen kön nen mit Schleifmittel überzogene Bänder verwendet werden, die raschschleifende, gleichmässige und zweckmässige Schleifflächen liefern. Unabhängig da von, ob diese Bänder unabgestützt oder aber über weiche Anpressrollen oder -platten geführt werden, besitzen sie für stark profilierte Werkstücke eine un genügende Anpassungsfähigkeit. Ein weiterer Nach teil besteht darin, dass man das Band über eine oder mehrere Leerlaufrollen laufen lassen muss, wodurch wertvoller Bodenraum beansprucht wird.
Schleif scheiben, die aus radial angeordneten Streifen oder Lappen aus mit Schleifmittel überzogenem Material zusammengesetzt sind, besitzen zwar eine grössere Anpassungsfähigkeit als mit Schleifmittel überzogene Bänder, weisen andererseits jedoch eine geringere Schleifkraft auf oder machen eine präzisere Aufstel lung des Werkstückes erforderlich, was mit den ge genwärtig zur Verfügung stehenden Einrichtungen ohne stetige überwachung nicht leicht durchführbar ist.
Eine weitere bekannte, zur Fertigbearbeitung von Werkstücken angewendete Methode ist diejenige des Sandstrahlens, bei welcher Schleifmittelpartikel mit hoher Geschwindigkeit gegen das zu bearbeitende Werkstück geschleudert werden. Die fertig bearbei tete Oberfläche weist zwar ein gutes Aussehen auf, andererseits ist jedoch das Arbeiten mit dem Sand strahl langsam, schmutzig, lärmig und unbequem.
Rotierende Drahtbürsten-Schleifscheiben werden oft verwendet, wenn die fertig zu bearbeitenden Ge genstände innere Radien (Hohlräume) aufweisen oder wenn alte verschmierte Teile gereinigt werden müs sen. Solche Scheiben üben eine bürstende Wirkung aus, andererseits ist jedoch ihre Schleifkraft äusserst gering, und die Borsten neigen dazu, in das Werk stück kleine Löcher hineinzutreiben. Ausserdem ist die durch das Wegschleudern von abgebrochenen Borstenstücken verursachte Gefahr für das Bedie nungspersonal sehr gross.
Mit der vorliegenden Erfindung gelingt es nun, ein sehr vielseitig verwendbares Schleifgerät<B>zu</B> schaf fen, das einen überlegenen Ersatz für alle bisher bekannten Feinfertigbearbeitungsgeräte darstellt. Ins besondere wird die Schaffung eines sicheren, leich ten, dauerhaften, gut anpassungsfähigen Schleif- bzw. Poliergerätes mit rotierenden Körpern ermöglicht.
Der erfindungsgemässe Körper für Schleif- und Polierzwecke, der mechanisch fest, biegsam und rückpraHelastisch ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass er ein nichtgewobenes Gerüst oder Gitter aus einer Vielzahl von synthetischen organischen Faden stücken mit einer Länge von<B>12,7</B> mm bis 102 mm und einem Durchmesser von<B>25</B> bis<B>250</B> Mikron dar stellt, wobei die Fadenstücke durch einen Klebstoff oder einen Schleifmittel bzw. Poliermittel enthalten den Klebstoff regellos miteinander verbunden sind und der Körper mindestens<B>75</B> Vol.% bis<B>95</B> Vol.% praktisch gleichmässig verteilte Hohlräume aufweist.
Zahlreiche Kügelchen aus Klebstoff oder Bindemit tel, das vorzugsweise Schleifkörner enthält, haften zweckmässig an den einzelnen Fadenstücken und verbinden dieselben regellos miteinander. In seiner bevorzugten Ausführungsform ist der Erfindungsge genstand ein rotierender, scheibenförmiger, faseriger Schleifkörper.
Der erfindungsgemässe Körper, vorzugsweise ein scheibenförmiger Schleifkörper, besitzt den Vorteil der leichten Montierbarkeit, die den Aufsetzscheiben eigen ist, ist jedoch viel leichter und erfordert für eine befriedigende Arbeitsleistung einen wesentlich geringeren Energieaufwand. Im Gegensatz zu be kannten Schleifkörpern, die eine dünne Schicht von leicht abtragbarem Material aufweisen, die häufig ersetzt werden muss, enthält der erfindungsgemässe Schleifkörper das Schleifmittel im ganzen Körper verteilt, so dass dieser von der Peripherie bis zur Nabe kontinuierlich brauchbar ist.
Die mit diesem Schleifkörper bearbeiteten Gegenstände weisen die charakteristische glatte Oberflächenbeschaffenheit auf, wie sie mit Schleifbändern von feinem Korn, Aufsetzscheiben und durch Sandstrahlen erhalten wird, wobei jedoch die diesen bekannten Methoden anhaftenden Nachteile, wie z. B. die kurze Lebens dauer und der Mangel an Anpassungsfähigkeit der Schleifkörper, die Schmutz- und/oder Lärmentwick lung, wegfallen.
Während Schleifscheiben mit radial angeordneten Lappen sorgfältig in der richtigen Lage und unter stetiger Kontrolle gehalten werden müs sen, passt sich der erfindungsgemässe Schleifkörper leicht den stärksten Krümmungen an, und zwar selbst dann, wenn zwischen der Form der zu bearbeitenden Stücke und derjenigen des Schleifkörpers keine übereinstimmung besteht. Der erfindungsgemässe Schleifkörper besitzt das Reinigungsvermögen von Drahtbürsten-Schleifscheiben, ist jedoch frei von den den letzteren anhaftenden Gefahren.
Der Erfindungsgegenstand, ausgebildet als Schleifkörper, wird im folgenden anhand der beilie genden Zeichnungen eingehender beschrieben, in welchen Filg. <B>1</B> eine perspektivische Ansicht eines nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten, Schleifmittel enthaltenden, plattenförmigen Körpers mit dreidimensionaler gitterartiger Struktur ist<B>;</B> Fig. 2 eine Ansicht eines dem in Fig. <B>1</B> gezeigten Körper ähnlichen Körpers in vergrössertem Masstab ist<B>;</B> Fig. <B>3</B> eine perspektivische Ansicht einer Scheibe, die aus einem aus dem Körper gemäss Fig. <B>1</B> ausge schnittenen Stück besteht, ist<B>;
</B> Fig. 4 eine durch Aufwickeln eines Streifens des Materials gemäss Fig. <B>1</B> erhaltene Scheibe zeigt, und Fig. <B>5</B> eine schematische Ansicht einer Vorrich tung zur Herstellung des in Fig. <B>1</B> gezeigten Materials darstellt.
Wie aus Fig. <B>1</B> ersichtlich ist, bilden Faserele mente<B>11</B> ein nichtgewobenes gitterartiges Gebilde, das Hohlräume 12 einschliesst. Die Schnittfläche<B>13</B> schneidet die ungeschnittene Oberfläche 14. Die Fa serelemente<B>11</B> sind durch Klebstoffkügelchen 21, welchen Schleifmittelkörner 22 zugeordnet sind, teil weise miteinander verbunden.
Fig. <B>3</B> zeigt eine bevorzugte Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes. Die kreisrunde Scheibe ist aus dem in Fig. <B>1</B> gezeigten Körper herausge schnitten worden. Die Umfangsfläche<B>31</B> entspricht der Schnittfläche<B>13</B> und die Seitenfläche<B>32</B> ent spricht der praktisch ebenen ungeschnittenen Ober fläche 14 des in Fig. <B>1</B> gezeigten Materials. Die Nabe<B>33</B> besteht aus zwei ringförmigen Scheiben aus Vulkanfiber, die zu beiden Seiten am verdichteten zentralen Teil der Scheibe haften. Die Öffnung 34 ist für die Einführung einer Antriebswelle bestimmt.
Man kann die Scheibe auf der Antriebswelle einer gewöhnlichen Sandpapierschleifmaschine mit hoher Tourenzahl montieren und die Oberfläche<B>32</B> zum Schleifen verwenden. Man kann auch mehrere Schei ben auf eine einzige Welle montieren und gegebenen falls miteinander verbinden, um eine Rolle jeder ge wünschten Länge zu bilden.
In diesem Fall erfolgt das Schleifen mittels der Schnittfläche<B>31.</B> Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform des Erfindungs- gegenstandes ist ein kontinuierlicher langer Streifen aus dem in Fig. <B>1</B> gezeigten Material mit einer Schnittfläche 41 und der ursprünglichen ungeschnit- tenen Oberfläche 42 um eine zentrale öffnung 43, die zur Einführung einer Welle oder eines anderen Antriebsorgans bestimmt ist, zu einer Rolle aufge wickelt.
Man kann nun entweder die Seitenfläche 44 (die durch die Oberfläche 41 gebildet wird) oder die Umfangsfläche 45 (die durch die ungeschnittene Oberfläche 42 gebildet wird) verwenden, um ver schiedene Materialien feinzubearbeiten.
Der erfindungsgemässe Körper kann nach dem in Fig. <B>5</B> veranschaulichten Verfahren hergestellt werden. Ein durch ein Trägerband<B>52</B> aus Gewebe mit offener Bindung getragenes Band<B>51</B> mit regel los geschichteten Fasern läuft über Trägerrollen 53a bis 53f. Aus einer Spritzdüse 54 wird ein Nebel<B>76</B> aus Klebstoffpartikeln, in welchen Schleifkörner suspendiert sind, auf die Oberseite des Bandes<B>51</B> niedergeschlagen. Zahlreiche Tröpfchen des Schleif mittel enthaltenden Klebstoffes dringen in das Fa serband ein, bleiben an den einzelnen Fasern haften und verbinden wahllos die Fasern miteinander.
Das zur Hälfte behandelte Faserband 5 la wird nun durch einen Eingang 64 in einen Ofen<B>55</B> hinein- und unter Strahlungsheizungselementen <B>65</B> vorbeigeführt, wo bei durch einen Einlasstutzen<B>66</B> erhitzte Luft einge führt wird. Die Luft wird durch eine Schikane<B>67</B> nach unten gelenkt und strömt sowohl durch das zur Hälfte behandelte Faserband 51a als auch durch das Trägerband<B>52.</B> Durch eine Schikane<B>68</B> wird die Luft wiederum durch das Trägerband und das zur Hälfte behandelte Faserband umgelenkt, wobei die Luft das verdampfte Lösungsmittel mitführt. Die mit Lösungsmitteldämpfen vermischte Luft verlässt den Ofen durch den Eingang 64 und wird durch einen (nicht gezeigten) Ventilator abgeführt.
Das getrock nete, zur Hälfte behandelte Faserband verlässt den Ofen in einem nichtklebrigen Zustand durch den Ausgang<B>69</B> und läuft bis zur Rolle<B>53f</B> weiter, wo das Trägerband<B>52</B> abgetrennt und zu einer Rolle<B>58</B> aufgewickelt wird. Die Abtrennung des zur Hälfte behandelten Faserbandes von dem Trägerband<B>52</B> erfolgt mittels einer Abstreifrolle <B>59.</B> Ein von einer Vorratsrolle<B>57</B> abgewickeltes, zweites Trägerband <B>56</B> aus Gewebe mit offener Bindung wird auf die be handelte Oberfläche des getrockneten, zur Hälfte be handelten Faserbandes aufgebracht, um das letztere während der nachfolgenden Behandlung über die Rollen<B>53g</B> bis<B>53h</B> zu befördern.
Das getrocknete, zur Hälfte behandelte Faserband läuft nun mit der unbehandelten Seite nach oben unter einer Zerstäu- berdüse <B>60</B> vorbei, wo ein Nebel 76a aus Klebstoff- partikeln, in welchen Schleifmittelkörner suspendiert sind, auf das Band niedergeschlagen wird. Das auf diese Weise behandelte Faserband<B>51b</B> wird nun durch den Eingang<B>70</B> in einen Ofen<B>61</B> hinein- und unter Strahlungsheizungselementen <B>71</B> vorbeigeführt.
Durch einen Einlasstutzen<B>72</B> eingeführte erhitzte Luft wird durch Schikanen<B>73</B> und 74 nach unten bzw. nach oben durch das Trägerband und das mit Schleifmittel versehene Faserband umgeleitet. Die mit Lösungsmitteldämpfen vermischte Luft verrässt den Ofen durch die öffnung <B>70</B> und wird durch einen (nicht gezeigten) Ventilator abgeführt. Das getrock nete Faserband läuft durch den Ofen<B>61</B> weiter, ver- lässt diesen durch den Ausgang<B>75</B> und wird dann zu einer Rolle<B>63</B> aufgewickelt. Das Trägerband<B>56</B> wird abgetrennt und zu einer Rolle<B>62</B> aufgewickelt.
Der Erfindungsgegenstand wird nun anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben. <I>Beispiel<B>1</B></I> Auf einer Maschine, welche für die Herstellung einer Fasermatte mit regellos angeordneten Fasern von<B>101,6</B> cm Länge geeignet ist, stellt man ein kon tinuierliches, nicht gewobenes, gitterartiges Gebilde von 91,44 cm Breite, einer fertigen Dicke von <B>1,27</B> cm und einem Gewicht von 54,08 g/m2 her, indem man Stücke von Nylonfäden mit einem Denier von<B>15,</B> einer Länge von ca. <B>3,81</B> cm und einem Durchmesser von ca. 45 Mikron verarbeitet.
Als Maschine wird man die im Handel als<B> </B> Rando- Webber <B> </B> bezeichnete Vorrichtung verwenden. Das faserige, gitterartige Gebilde wird dann mit einer Geschwindigkeit von<B>1,033</B> m/sek. unterhalb einer Spritzdüse vorbeileiten, welche gleichmässig 429,26 g/m2 einer Suspension von 40 Gew.Teilen Silicium- carbid von einer US-Korngrösse <B>180</B> in<B>60</B> Teilen einer 49 %igen Lösung eines Phenolaldehydharzes der Stufe<B> A </B> (Resolharz)
in Äthylenglykol-mono- äthyläther (im Handel unter der Markenbezeichnung <B> </B> Cellosolve <B> </B> erhältlich) appliziert. Das Phenolalde- hydharz weist ein Mol-Verhältnis von Formaldehyd zu Phenol von ca. <B>1,8 : 1</B> auf und wurde unter Ver wendung eines basischen Katalysators erhalten. Harze dieses allgemeinen Typus werden häufig als Klebemittel bei der Herstellung von mit überzügen versehenen Schleifmitteln verwendet.
Die Spritzdüse besitzt eine öffnung von<B>0,162</B> cm und besteht aus Wolframcarbid, um eine durch den Schleifmittel- schlamm hervorgerufene Abnutzung auf ein Mini mum zu reduzieren. Das behandelte, gitterartige Ge bilde wird dann während<B>1</B> Minute in einen Ofen bei ca. <B>960 C</B> eingelegt, hierauf gekehrt und alsdann mit weiteren 429,26 g/m2 des gleichen Mineralstoffe und Harz enthaltenden Schlammes auf der entgegen gesetzten Oberfläche versehen.
Hierauf wird das Schleifmittel enthaltende, gitterartige Gebilde wäh rend<B>1</B> Minute bei ca. 96o<B>C</B> nachbehandelt, worauf es eine Dicke von ca. 0,846 cm aufweist.
Aus diesem vorbehandelten, gitterartigen Gebilde werden<B>6</B> Scheiben mit einem Durchmesser von 30,48 cm geschnitten, Diese Scheiben werden über- einandergelegt, gegen Anschläge bis zur Erreichung einer Gesamtdicke von 2,54 cm komprimiert und unter diesem mässigen Druck während<B>16</B> Stunden bei ca. UP<B>C</B> behandelt, worauf das Gesamtgewicht der zusammengesetzten Schleifscheibe 324<B>g</B> beträgt. Obzwar das Volumen des zusammengesetzten Schleifproduktes bzw. der Schleifscheibe ca. <B>1853</B> cm3 beträgt, kann man feststellen, dass das durch das feste Material tatsächlich beschlagnahmte Volumen wesentlich weniger ausmacht.
Durch Eintauchen der Scheibe in eine genau abgemessene Menge Wasser, enthaltend ein Netzmittel, wird eine offensichtliche Flüssigkeitsvolumenzunahme von nur 202 cm3 ver ursacht, woraus man in der Scheibe ca. <B>10,9</B> Vol.% festes Material und ca. <B>89,1</B> Vol.% Hohlräume be rechnen kann. Diese Wertangabe kann man durch Berechnen des Prozentgehaltes an Hohlräumen an hand der Dimensionen der Scheibe und durch Be rechnen der Gew.%-Sätze und der Dichten der ein zelnen festen Komponenten nachprüfen.
Es konnte festgestellt werden, dass das feste Material ca. <B>31</B> Vol. <B>%</B> Siliciumcarbid, <B>5 6</B> Vol. <B>%</B> Klebemittel und <B>13</B> Vol.% faseriges Material enthält.
In eine derartige Scheibe von einer Dicke von 2,54 cm und einem Durchmesser von 30,48 cm wird eine zentrale Öffnung von<B>3,17</B> cm herausgeschnitten, worauf man die Scheibe auf die Welle einer 5-PS- Schleifmaschine bei<B>230</B> Volt montiert und sie mit 2000 Umdrehungen pro Minute bzw. mit einer Um fangsgeschwindigkeit von ca. 114km/Std. rotieren lässt.
Wegen der ausserordentlich leichten Konstruk tion der Scheibe ist es nicht erforderlich, zum Mon tieren und zu deren Abdrehen eine komplizierte Vorrichtung zu verwenden<B>;</B> es ist im Gegenteil ledig lich nötig, eine Ausrüstung zu verwenden, welche Stahlflanschen von<B>20,32</B> cm Durchmesser und <B>0,317</B> cm Dicke aufweist, wobei eine jede dieser Flanschen auf<B>je</B> eine Scheibenseite montiert wird. Dann appliziert man einen scharfkantigen, rostfreien Stahltrog, welcher mit einem Oxydfilm überschichtet ist und Kerben sowie Ritzen auf seiner Oberfläche aufweist, gegen die Peripherie der rotierenden Scheibe.
Wenn die Scheibe kräftig über die Metall oberfläche streicht, wird der Oxydfüm vollständig entfernt und ein feiner Satinglanz erzielt. Insgesamt konnten 20 Tröge innerhalb von<B>10</B> Minuten ohne merkliche Abnutzung der Scheibe und ohne merk lichen Unterschied in der Qualität des erzielten Glan zes behandelt werden.
Im Gegensatz hierzu benötigt man nach der bisherigen Methode zum Polieren von rostfreien Stahltrögen, geinäss welcher man soge- nannte <B> </B> nicht schmierende Aufbauräder<B> </B> benötigt, mindestens<B>5</B> Minuten zum Neubeladen, und ferner muss man die Scheibe nach jeden<B>10</B> Minuten Po lierzeit trocknen, wobei man in dieser Zeitspanne lediglich ungefähr<B>15</B> Tröge polieren kann. Eine Ausführungsform eines<B> </B> nicht schmierenden Auf baurades<B> </B> umfasst eine Gruppe von Polierscheiben aus Tuch, die aus kreisförmigen Tuchscheiben ge bildet sind, die zu einer Poherscheibe zusammenge näht sind. Eine Reihe dieser Scheiben wird zur Her stellung des<B> </B> Aufbaurades<B> </B> auf eine Welle montiert.
Das Schleifmittel wird in Form eines weichen, aus Wasser, Leim-Glycerin und Schleifmittelpartikeln ge bildeten Stabes auf den Umfang dieses Rades auf gebracht. Der Arbeiter bringt dieses Schleifmittel- material während des Rotierens des Rades auf den Umfang auf, in dem er es dagegen hält. Gewöhnlich wird ein überzug von 0,794 mm appliziert. Dann trocknet das schleifmittelhaltige Material in ca. 2 oder<B>3</B> Minuten und erhärtet auf dem Umfang des Rades.
Danach nimmt der Arbeiter entweder einen <B> </B> Abstreicher<B> </B> und zerkleinert das Schleifmittel in einzelne<B> </B> Inseln<B> ,</B> oder er kann das Rad anhalten und den Umfang mit einem Hammer zerstossen, wo durch die gleiche Wirkung erzielt wird. Das Rad ist jetzt gebrauchsfertig. Wenn der Arbeiter der Ansicht ist, dass das Rad dem Werkstück nicht mehr die ge wünschte Oberflächenbeschaffenheit erteilt, wieder holt er die obige Behandlung.
Der nach dieser alten Methode erhaltene Glanz schwankt nicht nur in be- zug auf seine Qualität<B>je</B> nach Abnutzung der<B> </B> Auf bau -überzugsmasse, wobei das Ausmass der Schleifwirkung abnimmt, sondern es ist nicht mög lich, auch nur einen einzigen Trog mit einer gleich- mässig aussehenden glänzenden Fläche herzustellen, während dies mit der erfindungsgemässen Scheibe durchaus möglich ist.
Die Scheibe kann auch verwendet werden, um einen gefälligen und gleichmässigen Satinglanz auf Aluminiumbratpfannen, Messingtürklinken, Kupfer rohre und Stosstangen aus kaltgewalztem Stahl von äusserst komplizierter Linienführung zu erzeugen. Selbst bei schwierigen Arbeitsvorgängen wie beim Reinigen von rostigen Gewindegängen und beim Ent fernen von Walzsinter aus kaltgewalztem Flusseisen hat sich die erfindungsgemässe Scheibe als äusserst wertvoll erwiesen. Wird das Arbeitsstück in Rich tung der Scheibenrotation fortbewegt, so erhält man einen Satinglanz, <B>d.</B> h. die Oberfläche wird gleich- mässig, glatt und diffus reflektierend.
Wird das Werk stück in der Scheibenbewegung entgegengesetzter Richtung bewegte so erhält man einen<B>e</B> Sandstrahl<B> -</B> Effekt, welcher kurze, kleine wie von Hand gehäm merte Eindrücke hinterlässt. Bei keiner anderen Po liervorrichtung ist bisher diese Vielseitigkeit be kannt.
Es wird angenommen, dass diese beiden Arten der Polierwirkung seitens der Scheibe der kurzen, dis kontinuierlichen Wirkung zuzuschreiben ist, welche durch die einzelnen Schleifkörner erzeugt wird. Jedes Kügelchen des schleifmittelhaltigen Harzes, welches äusserlich an den Fasern haftet, wirkt gleichsam ähnlich, wie ein Stein auf das Ende eines Seils wirkt. Werden die Arbeitsstücke gegen die Peripherie der stark nachgebenden Scheibe gedrängt, so wird eine starke Deformierunor erreicht, während in jenem Falle, in dem man 'das Arbeitsstück derart bewegt, dass es den noch nicht deformierten Teil der Scheibe zuletzt berührt, die Druckwirkung der einzelnen Körner eine schwach<B>e</B> handgehämmerte<B> </B> Ober fläche liefert.
Berührt andererseits das Arbeitsstück das deformierte Teilstück der Scheibe zuletzt, so tritt eine wischende bzw. leicht polierende Wirkung ein, wobei ein Satinglanz erzeugt wird. Beide dieser Po lierarten können sehr wünschenswert sein, so dass man<B>je</B> nach Bedarf das Arbeitsstück behandeln kann. Mit der erfindungsgemässen Scheibe erreicht man polierte Oberflächen und zwar insbesondere mit Satinglanz, welche ohne weitere Behandlung zufrie- denstellende Resultate geben.
Die so behandelten Flächen lassen sich aber auch in zufriedenstellender Weise mit einem Farbanstrich, einem Lack oder mit einer Elektroplattierung versehen.
Möglicherweise ist die praktisch selbständige Arbeitsleistung der neuen Scheibe darauf zurückzu führen, dass sie ausserordentlich leicht<B>(324g,</B> ver glichen mit<B>1700 g</B> für ein Aufbaurad mit einer US- Korngrösse von<B>180</B> bei gleichen Dimensionen) und ausserordentlich geschmeidig und anpassend wäh rend ihrer Verwendung ist. Bei der Verwendung der neuen Scheibe bedarf es lediglich eines sehr leichten Druckes und dies selbst dann, wenn das Arbeits stück eine sehr kompliziert gekrümmte Oberfläche aufweist. Im Gegensatz hierzu benötigt man bei den üblichen Aufbaurädem ausserordentlich starke Drücke und demzufolge auch grosse, kräftige Mo toren.
Die Scheibe wird hierauf aus dem Gestell der Maschine herausgenommen und in eine rotierende Bodenpoliermaschine üblicher Art montiert, wobei man eine seitliche Oberfläche zum Polieren der<B>üb-</B> licherweise auf Holzböden applizierten Schutzschicht verwendet. Bei Verwendung von Stahlwolle wird diese Schutzschicht normalerweise zerkratzt und verfärbt, während bei der Bearbeitung eines derar tigen Bodens mit der seitlichen Fläche der Scheibe in rascher und wirksamer Weise die Oberfläche der Schutzschicht des Bodens ohne Fleckenbildung po liert werden kann.
<I>Beispiel 2</I> Auf der<B> </B> Rando-Webber -Maschine gemäss Beispiel<B>1</B> wird ein gitterartiges Gebilde von<B>1,27</B> cm Dicke und einem Gewicht von<B>118,3 g</B> pro m2 aus Nylonfäden mit einem Denier von<B>60,</B> einer Länge von 2,54 bis<B>7,62</B> cm und einem Durchmesser von ca. <B>90</B> Mikron gebildet.
Das gitterartige Gebilde wird mit einer Suspension von 24 Gew.Teilen Siliciumcar- bid mit einer US-Korngrösse 40 in<B>76</B> Teilen einer <B>62</B> %igen <B> </B> Cellosolve -Lösung von Phenol-Alde- hyd-Harz besprüht. In der im Beispiel<B>1</B> beschrie benen Weise appliziert man auf jede Seite des gitter artigen Gebildes ungefähr 422,5 g/m2 des harzhal tigen und mineralischen Stoffe enthaltenden Schlam mes.
Aus diesem vorbehandelten Material schneidet man<B>6</B> Stücke von<B>je 26,67</B> cm Durchmesser heraus, schichtet sie übereinander, komprimiert sie gegen Anschläge bis zu einer Dicke von<B>3,81</B> cm und be handelt sie unter diesem leichten Druck während <B>15</B> Stunden bei ca. 1210<B>C.</B> Das Gewicht des behan delten Gebildes beträgt dann 340<B>g.</B> Das Volumen der Leerräume wird mit ca. <B>89 %</B> berechnet. Es kann festgestellt werden, dass das feste Material <B>13 %</B> Siliciumcarbid, <B>66 %</B> Klebestoff und 21<B>%</B> fa seriges Material enthält, wobei es sich bei diesen Prozentsätzen um Volumenprozente handelt.
Aus diesem Gebilde schneidet man mit einer Matrize eine zentrale Öffnung von<B>3,17</B> cm heraus, worauf man das Gebilde zwischen zwei Stahlplatten von<B>je</B> 15,24 cm Durchmesser auf einer Triebwelle einer Po lierbank montiert. Man lässt die Scheibe bei 2000 Umdrehungen pro Minute,<B>d.</B> h. einer Umfangsge schwindigkeit von ca. <B>100</B> km/Std. rotieren. Dabei kann man feststellen, dass sich diese Geschwindig keit für die Beseitigung von Walzsinter aus Fluss- eisen in hervorragender Weise eignet.
<I>Beispiel<B>3</B></I> Auf einer<B> </B> Rando-Webber -Vorrichtung wer den geschnittene Polyäthylenterephthalatfasern mit einem Denier von<B>15</B> und von<B>3,81</B> cm Länge (im Handel unter der Markenbezeichnung<B> </B> Dacron <B> </B> er hältlich) zu einem gitterartigen Gebilde von<B>1,27</B> cm Dicke und 54,08 g/m? Gewicht gebildet. Jede Seite dieses Gebildes wird mit<B>476,58</B> g/m2 einer<B>88,5</B> %- igen Xylollösung einer Mineralstoffe und Klebemittel enthaltenden Mischung besprüht.
Im vorliegenden Falle verwendet man als mineralhaltiges Material Si- liciumcarbid von einer US-Korngrösse <B>180,</B> während man als Klebestoff ein Epoxyharz verwendet, welchem <B><I>5</I> %</B> eines Diäthylentriaminhärtemittels zugesetzt ist. Als Epoxyharz verwendet man das im Handel unter der Markenbezeichnung<B> </B> Bakelite ERI- <B>2774 </B> er hältliche Material.
Es enthält das Reaktionsprodukt aus Bisphenol <B> A </B> und Epichlorhydrin. Es besitzt eine Epoxyzahl von ca. <B>192 g</B> pro Epoxydäquivalent und eine Hydroxylzahl von<B>80 g</B> pro Hydroxyläqui- valent. Das mineralhaltige Material besteht aus <B>52</B> Gew. <B>%</B> festen Materialien und 48<B>%</B> Harz plus Härtungsmittel. Das Harz wird bei 60,) <B>C</B> während <B>10</B> Minuten vorbehandelt.
Aus diesem schleifmittel- haltigen, gitterartigen Gebilde werden<B>6</B> Scheiben von einem Durchmesser von 30,48 cm herausge schnitten, dieselben übereinander angeordnet, gegen Anschläge bis zu einer Dicke von 2,54 cm kompri miert und unter diesem schwachen Druck während <B>1</B> Stunde bei 6011 <B>C</B> und während<B>3</B> Stunden bei ca. 93o<B>C</B> wärmebehandelt. Das Gewicht des zusammen gesetzten Gebildes beträgt 394<B>g,</B> während sein Vo lumen an Leerräumen mit ca. <B>8 8</B> Vol. <B>%</B> berechnet wird.
Auf Grund von Bestimmungen wird festgestellt, dass das feste Material ca. <B>25</B> Vol.% Siliciumcarbid, <B>67</B> Vol. <B>%</B> Klebstoff und<B>8</B> Vol. <B>%</B> Faserelemente ent hält. Aus dieser Scheibe wird eine zentrale Öffnung mit einer Matrize herausgeschnitten und die so er haltene Scheibe auf eine Welle eines 0,5-PS-Motors, welche mit<B>1750</B> Umdrehungen pro Minute rotiert, montiert.
Diese Scheibe kann zum Entfernen von Lack,<B>Öl,</B> Rost und Fett aus alten Stahlautomobil- gehäusen mit Erfolg benützt werden. 200 derartige Gehäuse werden mit einer solchen Scheibe behan delt, wobei sie eine Durchmessereinbusse von we niger als 2,54 cm erleidet. Nach der bisherigen Me thode verwendet man für diesen Zweck eine 15,24- cm-Drahtscheibe, welche aus einem Draht mit einem Durchmesser von<B>0,03</B> cm gebildet wird, wobei eine solche Drahtscheibe gewöhnlich nur ca. 200 Gehäuse zu reinigen in der Lage ist, ehe sie vollständig ab genutzt ist; darüberhinaus können die fliegenden Borsten sehr gefährlich sein.
Ferner beschädigen die bisherigen Drahtbürsten die Hände des Arbeiters, wobei auch das Tragen von Handschuhen praktisch keinen Schutz bietet. Demgegenüber gelingt es mit der erfindungsgemässen Scheibe, den Lack, das<B>öl</B> und Fett aus den Gehäusen rasch und leicht zu ent fernen, ohne dass die menschliche Haut in Mitleiden schaft gezogen würde und dies auch dann, wenn der Arbeiter mit blossen Händen arbeitet.
Soweit bekannt, findet sich auf dem Markt kein Schleifwerkzeug, mit welchem man gefahrlos arbeiten kann, wie dies mit der Schleifscheibe gemäss Bei spiel<B>3</B> erreicht wird. Um die maximale Rotierge- schwindigkeit zu bestimmen, lässt man die erfin dungsgemässe Scheibe mit mehr als<B>5000</B> Umdre hungen pro Minute,<B>d.</B> h. einer Umfangsgeschwindig keit von mehr als<B>287</B> km/Std. rotieren. Auch bei einer derartigen Geschwindigkeit besteht keine Ge fahr und auch selbst dann nicht, wenn die Scheibe zufolge der Zentrifugalkraft auseinandergerissen würde.
Sie besitzt ein ausserordetlich hohes Volumen an Leerräumen, so dass ihre Masse gering und dem zufolge die selbst am Rande feststellbare Zentrifugal kraft sehr klein ist. <I>Beispiel 4</I> Auf einer<B> </B> Rando-Webber -Maschine stellt man ein kontinuierliches, nichtgewobenes, gitter artiges Gebilde von einer Breite von 91,44 cm, einer Dicke von<B>0,127</B> cm und einem Gewicht von 27,04 g/m# aus Nylonfäden mit einem Denier von<B>15</B> und einer Läng ge von 7,
62 cm dar. Getrennt wird ein Schlamm aus 44 Gew.Teilen Siliciumcarbid mit US- Komgrösse <B>150,</B> suspendiert in<B>56</B> Teilen einer <B>36</B> %igen <B> </B> Cellosolve -Lösung eines Phenolharzes, hergestellt und in eine Wanne eingetragen, welche mit einem Propellerrührwerk versehen ist, welches das Siliciumcarbid in Suspension zu halten hat.
Das nichtgewobene, gitterartige Gebilde wird durch diese Suspension geführt und zwischen Gummiwalzen zur Entfernung der überschüssigen Suspension ausge quetscht, so dass auf dem Gebilde ca. 433,6<B>g</B> Schlamm pro m2 verbleiben. Das behandelte, gitter artige Gebilde wird um einen 2,54 cm Dorn fest gewunden, um eine Rolle zu bilden, welche einen äusseren Durchmesser von 40, 64 cm aufweist. Die Rolle wird dann während<B>16</B> Stunden bei ca. 80o<B>C</B> und schliesslich während<B>72</B> Stunden bei<B>1000 C</B> vorbehandelt. Man sägt dann aus dieser Spule von fertigem Material eine Scheibe von<B>5,08</B> cm Dicke heraus, welche ein Gewicht von<B>1110 g</B> und ein Vo lumen an Leerräumen von ca. <B>92 %</B> besitzt.
Das darin vorhandene feste Material enthält<B>39</B> Vol.% Siliciumcarbid, 47Vol.% Klebstoff und 14Vol.% Faserelemente. Dieser Ausschnitt wird dann zwischen 2 Platten von<B>20,32</B> cm Durchmesser auf eine Trieb- welle einer Poliermaschine montiert, worauf man die Maschine bei 2000 Umdrehungen pro Minute,<B>d.</B> h. einer Umfangsgeschwindigkeit von<B>153,82</B> km/Std. rotieren lässt.
Man verwendet die Scheibe, um Ritzen und Risse, welche auf kaltgewalztem Stahl durch Schleifmittelriemen mit USA-Korngrösse <B>180</B> erzeugt wurden, zu entfernen, wobei diese Ritzen bzw. Risse eine Tiefe von<B>1,651 - 10-3</B> mm aufwiesen.
Dabei kann man feststellen, dass mit einem bisher bekann ten Schleifmittelriemen mit US-Korngrösse 240, wel cher gemäss heutiger Erkenntnis zur Entfernung von Ritzen und Rissen von USA-Komgrösse <B>180 ( </B> Grit <B>180</B> scratches <B> )</B> verwendet werden kann, eine Ober flächenbeschaffenheit von ca. <B>0,635 - 10-3</B> -m er reicht wird, während mit der spiralförmig gewunde nen, schleifmittelhaltigen Scheibe von Beispiel 4, welche eine US-Korngrösse <B>150</B> aufweist, eine Ober flächenbeschaffenheit von ca. <B>0,
305 -</B> 10-3 inin er reicht wird.
Das Verhältnis des Gesamtvolumens von vorhan denem festem Material zum Gesamtvolumen an vor handenen Leerräumen im erfindungsgemässen Ge bilde ist ausserordentlich kritisch. Eine Scheibe mit einem Volumen an Leerräumen von beispielsweise <B>82 %</B> eignet sich für die Bearbeitung von mässig ge krümmten Stücken, während bei einem Volumen an Leerräumen von weniger als ca. <B>75 %</B> diese Scheibe keinen gleichmässigen Glanz mehr zu verleihen ver mag.
Eine Scheibe mit einem Volumen an Leerräu men von beispielsweise<B>60 %</B> wird nicht schnell schleifen, sich den gewundenen Stücken anpassen oder einen schönen Glanz verleihen. übersteigt an dererseits das Volumen der Leerräume ca. <B>95 %,</B> so wird das Gebilde dermassen wenig festes Material enthalten, dass es sich zum Schleifen oder zum Polie ren kaum mehr eignet.
Auch das Verhältnis der festen Bestandteile des Gebildes zueinander ist ausserordentlich wichtig. Der Anteil an Schleifmittel beträgt vorzugsweise minde stens ca. <B>10 %</B> bis höchstens ca. 45 Vol.%, bezogen auf das Volumen an festem Material. Nimmt der Volumengehalt des Schleifmittels bis auf beispiels weise<B>5 %</B> ab, so wird das Gebilde nur noch für sehr langsames Polieren geeignet sein. Nimmt anderer seits das Schleifmittel mehr als<B>50 %</B> des Volumens an festen Materialien ein, so wird das Gebilde sich für die meisten Zwecke nicht mehr hinreichend eignen.
Das Verhältnis von Klebstoffen zu mineralischen Materialien liegt vorzugsweise in einem Volumen bereich von<B>1 : 1</B> bis<B>6 : 1,</B> was<B>je</B> nach Korngrösse schwankt. Nimmt das Klebemittelvolumen nur ca. die Hälfte des Volumens der mineralischen Materialien ein, so wird keine genügende Kornverankerung im Schleifmittelgebilde erreicht. Beträgt andererseits das Volumen des Klebemittels wesentlich mehr als das 6fache Volumen des mineralischen Materials, so zeigt das Schleifmittelgebilde Neigung zu unnötiger Be lastung und schlechter Aggressivität. Im letzteren Falle zeigt das erfindungsgemässe Gebilde Neigung zum Schmieren anstatt zum Polieren.
Der Anteil an Fasern beträgt vorzugsweise nicht weniger als ca. <B>5</B> Vol. <B>%</B> und nicht mehr als ca. <B>3 0</B> Vol. <B>%,</B> bezogen auf das Volumen an festem Ma terial. Sind weniger als ca. <B>5 %</B> Fasern vorhanden, so neigt die Scheibe dazu, brüchig zu werden, weil notgedrungenermassen ein grösserer Anteil Klebestoff und/oder mineralischer Stoff zugegen ist.
Nehmen andererseits die Fasern mehr als ca. <B>1/3</B> des Gesamt volumens an festem Material ein, so ist das fertige Produkt dermassen abnützungsfest, dass es nicht mehr genügend selbstschürfend ist.
Die einzelnen Fasern müssen eine Länge von <B>12,7</B> bis 102mm, vorzugsweise von<B>38</B> bis 76mm, aufweisen, damit sie das gewünschte gleichmässige, lose, offene, verflochtene, gitterartige Gebilde bilden können. Fasern mit einer Länge von nur<B>6,3</B><U>mm</U> las sen sich nicht leicht zu einem verhältnismässig dik- ken, dreidimensionalen, porösen, gitterartigen Ge bilde verflechten, sondern zeigen das Bestreben, eine dichte Matte zu bilden. Wenn die Fasern eine Länge von mehr als 102 mm aufweisen, so besteht die Ge fahr, dass sich die Fasern verwickeln und ein un gleichmässiges Produkt entsteht.
Der Durchmesser der Fasern darf nicht kleiner als ca. <B>25</B> Mikron sein und soll ca. <B>250</B> Mikron nicht übersteigen. Fasern mit wesentlich kleineren effektiven Durchmessern (z. B. Baumwollfasem) bil den ein sattes, sehr dichtes,<B> </B> filziges<B> </B> Gebilde. Fa sern mit Durchmessern von der Grössenordnung <B>250</B> Mikron sind nicht dazu befähigt, das gewünschte skelett- oder gitterartige Gebilde zu bilden, und haben das Bestreben, sich derart zu verflechten, dass die Hohlräume unregelmässig verteilt sind.
Nach Massgabe der Zunahme des Durchmessers werden die Fasern in zunehmendem Masse unbrauchbar. Ausserdem besitzen die aus dickeren Fasern herge stellten Produkte eine derart hohe Verschleissfestig keit, dass das Schleifmittel und der Klebstoff schon lange abgerieben sind, bevor das Faserskelett oder -gitter genügend abgenutzt werden kann, um neue Schleifmittelkörner freizulegen.
Es ist ausserdem wichtig, dass mindestens eine bedeutende Anzahl der Fasern<B> </B> gekräuselt<B> ,</B> ela stisch und federnd ist, damit die Fasern zur Bildung eines dreidimensionalen Gebildes befähigt sind und nicht bloss ein dünnes membranartiges Produkt bil den. Fasern, die zu wenig rückprallelastisch sind, zeigen das Bestreben, zusammenzusacken und flache Membranen zu bilden, wie dies beim Krempeln der Baumwolle der Fall ist.
Unbehandelte Sisal-, Jute-, Glas-, Hanf-, Asbest-, Stahlwoll- und Baumwollfasern haben sich für den vorliegenden Zweck als völlig unbrauchbar erwiesen. Fasern, die als solche einen Durchmesser von we niger als<B>25</B> Mikron aufweisen, können jedoch zu Garnen mit dem gewünschten effektiven Durchmes ser vereinigt und dann behandelt werden, um das Eindringen eines versprödenden Klebmittels zu ver- hindern, wodurch Fasergebilde erhalten werden, die als einheitliche Elemente wirken. Mit Latex behan delte BaumwoRfäden stellen z. B. solche einheitliche Fasern dar.
Der verwendete Klebstoff soll vorzugsweise nicht schmierend sein. Es wird vorzugsweise ein Klebstoff verwendet, der sowohl an den Fasern als auch an den mineralischen Stoffen, z. B. Schleifmittelkör- nern, gut haftet. Ausser den bereits genannten Stof fen eignen sich als Klebstoffe auch Maleinsäurean- hydrid-Propylenglykol-Polyester und feste Polyure- thanharze. Für gewisse andere Zwecke haben sich auch Tierleim, Polystyrol, Polyvinylchlorid, Poly- akrylate und Polyamide als brauchbar erwiesen.
Je nach dem vorgesehenen Verwendungszweck des Schleif- bzw. Poherkörpers kann man Schleif mittel verwenden, deren Korngrösse zwischen der USA-Korngrösse 24 und der Korngrösse von feinen Polierpulvern schwankt. In der Regel ist die erzielte Oberflächenbeschaffenheit der durch Hämmern oder Sandstrahlen erhaltenen Oberflächenbeschaffenheit umso ähnlicher,<B>je</B> gröber das Schleifmittelkorn ist.
Für die meisten Zwecke wird ein Schleifmittel mit einem mittleren Partikeldurchmesser von ca. <B>35</B> bis <B>350</B> Mikron, <B>d.</B> h. eine USA-Komgrösse von<B>320</B> bis <B>50</B> bevorzugt. Als Schleifmittel kann man z. B. Alu miniumoxyd, Ceroxyd, Schmirgel, Quarz und Tripel- erde verwenden. Besonders gute Resultate werden mit Siliciumcarbid erzielt.
Obschon nur eine einzige Methode zur Herstel lung eines skelett- oder gitterartigen Gebildes aus Fasern beschrieben wurde, kann man jedoch auch jede andere Methode anwenden, die die Erzeugung eines gleichmässigen dreidimensionalen Gebildes er möglicht. So kann man beispielsweise vor dem Krempelmechanismus einer Kratzmaschine einen Speisemechanismus einschalten und eine herkömm liche<B> </B> Camel back -Apparatur verwenden, um ein Band mit den gewünschten Eigenschaften zu er zeugen.
Obschon es in der Regel vorzuziehen ist, eine Klebstoff-Mineralstoff-Suspension in das skelett- oder gitterartige Fasergebilde zu versprühen, kann man den Mineralstoff und den Klebstoff auch nach anderen Methoden aufbringen. So kann man bei spielsweise den Klebstoff entweder mittels Walzen oder durch Versprühen aufbringen und anschliessend den mineralischen Stoff einstäuben.
Diese Methode des Aufbringens der mineralischen Komponente eig net sich besonders für USA-Korngrössen von<B>50</B> und gröberen Korngrössen. Da bei Verwendung einer Suspension der Klebstoff die mineralische Kompo nente umhüllt, hingegen beim Einstäuben der mine ralischen Komponente die letztere nicht in so star kem Masse umhüllt wird, wird ein Produkt erhalten, das wesentlich schärfer und schneller schleift als das bei Verwendung der Suspension erhaltene Produkt. Andererseits ist jedoch die Nutzdauer des schärfer schleifenden Produktes kürzer. Man kann auch eine Suspension der mineralischen Komponente im Kleb- stoff durch Aufwalzen direkt auf das Fasergebilde aufbringen.
Diese Methode besitzt jedoch den Nach teil, dass das Fasergebilde stärker verdichtet wird als für zahlreiche Verwendungszwecke erwünscht ist.
Wenn man auch die besonders industrielle Ver wendbarkeit des neuen erfindungsgemässen Gebildes beschrieben hat, so kann man selbstverständlich das selbe auch für manche andere Gebiete anwenden. So kann man beispielsweise eine einzelne Scheibe (insbesondere eine solche, welche mit dem mineral haltigen Material durch Tropfenbehandlung über- schichtet wurde<B>( </B> drop coated <B> )</B> zum Schleifen der Oberflächen von Automobilen vor der Anwendung des letztendlichen Lack- bzw. Emailleüberzuges ver wenden.
Da das erfindungsgemässe Gebilde elastisch und porig ist, kann man es auch für manche andere Zwecke verwenden, wobei man es in trockener Form oder verbunden mit<B>öl,</B> Wasser oder Fett verwenden kann.
Das erfindungsgemässe Gebilde eignet sich auch beispielsweise zum Entfernen von überschüssigem Füllmaterial aus Holzoberflächen oder zur Anwen dung von Polierschlamm auf Glasplatten. Für der artige Zwecke kann es vorteilhaft sein, entweder ein ausserordentlich feines Schleifmittelmaterial einzu verleiben, wie z. B. Ceroxyd, oder das Schleifmate rial überhaupt beiseite zu lassen. Andererseits kann man auch kleine nachgebende Partikel, wie z. B. Partikel aus Gummi oder Kork, zusetzen.
Es mag auch wünschenswert sein, das erfin- dungsgemässe Gebilde mit einem geeigneten Träger mittel, wie z. B. Tuch, Papier oder einem plastischen Film, zu versehen. Einen hochwirksamen, endlosen Polierriemen kann man dadurch erhalten, dass man das das Schleifmittel enthaltende, offene, elastische, gitterartige Gebilde auf eine Drelltuchunterlage klebt, das Ganze in die gewünschte Grösse schneidet und die Enden miteinander verbindet. In ähnlicher Weise kann man das Gebilde auf eine Vulkanfiberunterlage aufbringen und daraus Scheiben stanzen.
Bodies for Abrasive and Polishing Purposes and Processes for Making the Same Metal objects are usually surface-smoothed in some way before they go on sale. The smoothing operation can be used to either prepare the surface for subsequent plating or for the application of a coat of paint or to give the surface the final finish. The smoothing is generally carried out by means of a grinding or polishing body.
None of the previously known grinding or polishing materials combines the favorable properties of handiness, the niedri conditions density, usability at high rotational speeds, long service life, versatility, adaptability, low energy consumption and safety, as in the case of the present subject matter of the invention is the case.
Hard grinding wheels are easy to assemble and can be used from their circumference to close to the near, provided that the grinding surface is frequently turned. However, such grinding wheels have the disadvantage that they are not flexible enough and adaptable, so that they are completely unsuitable for the finishing of workpieces with many curved surface parts. Attempts have been made to produce softer grinding wheels by using more pliable binders and / or incorporating fibrous materials.
However, none of these previously developed materials can be easily adapted to workpieces with changing shapes and strong curvatures.
Top disks, which are mounted on a shaft and consist of their scope with a Bindemit tel and an abrasive coated Tuchschei ben, are indeed more flexible than hard grinding wheels, but still have a lack of adaptability. High sanding pressures are required.
The service life of the coating on the circumference of the disc varies between a maximum of perhaps 2 hours and a minimum of <B> 5 </B> minutes per coating. The unproductive working time often reaches the average value of <B> 30%. </B> In automatic devices in which several attachment disks are mounted in a row and a conveyor chain guides the objects to be ground or polished past the underside of the disks Usually the failure of a single wheel means that the whole row of grinding wheels is shut down.
For certain finishing operations, belts coated with abrasive can be used, which provide fast-grinding, even and useful grinding surfaces. Regardless of whether these belts are unsupported or guided over soft pressure rollers or plates, they have insufficient adaptability for heavily profiled workpieces. Another disadvantage is that the belt has to run over one or more idle rollers, which takes up valuable floor space.
Grinding disks, which are composed of radially arranged strips or flaps of material coated with abrasive, have a greater adaptability than belts coated with abrasive, but on the other hand have a lower grinding force or make a more precise Aufstel development of the workpiece required, which with the ge The facilities currently available cannot be easily carried out without constant monitoring.
Another known method used for finishing workpieces is that of sandblasting, in which abrasive particles are hurled at high speed against the workpiece to be machined. The finished surface looks good, but on the other hand, working with the sandblast is slow, dirty, noisy and uncomfortable.
Rotating wire brush grinding wheels are often used when the finished objects have inner radii (cavities) or when old smeared parts need to be cleaned. Such disks have a brushing effect, but on the other hand their grinding force is extremely low, and the bristles tend to drive small holes into the work piece. In addition, the danger for the operator caused by the hurling away of broken pieces of bristle is very great.
With the present invention, it is now possible to create a very versatile grinding device which represents a superior replacement for all previously known fine finishing devices. In particular, the creation of a safe, light th, durable, well adaptable grinding or polishing device with rotating bodies is made possible.
The body according to the invention for grinding and polishing purposes, which is mechanically strong, flexible and retro-elastic, is characterized in that it has a non-woven framework or lattice made of a large number of synthetic organic thread pieces with a length of 12.7 > mm to 102 mm and a diameter of <B> 25 </B> to <B> 250 </B> microns, the thread pieces being randomly connected to one another by an adhesive or an abrasive or polishing agent containing the adhesive and the body has at least <B> 75 </B> Vol.% to <B> 95 </B> Vol.% practically evenly distributed cavities.
Numerous beads of adhesive or binding agent, which preferably contains abrasive grains, adhere to the individual pieces of thread and connect the same randomly with one another. In its preferred embodiment, the subject invention is a rotating, disc-shaped, fibrous abrasive article.
The body according to the invention, preferably a disk-shaped grinding body, has the advantage of being easy to assemble, which is inherent in the mounting disks, but is much lighter and requires significantly less energy for a satisfactory work performance. In contrast to known grinding wheels, which have a thin layer of easily erasable material that has to be replaced frequently, the inventive grinding wheel contains the abrasive distributed throughout the body so that it can be used continuously from the periphery to the hub.
The objects processed with this abrasive body have the characteristic smooth surface quality, as is obtained with abrasive belts of fine grain, attachment disks and by sandblasting, but the disadvantages inherent in these known methods, such as. B. the short life and the lack of adaptability of the grinding wheel, the dirt and / or noise development, omitted.
While grinding wheels with radially arranged lobes must be carefully kept in the correct position and under constant control, the grinding wheel according to the invention easily adapts to the strongest curvatures, even if there is no match between the shape of the pieces to be machined and that of the grinding wheel consists. The abrasive body according to the invention has the cleaning power of wire brush grinding wheels, but is free from the dangers inherent in the latter.
The subject of the invention, designed as a grinding wheel, is described in more detail below with reference to the accompanying drawings, in which Filg. <B> 1 </B> is a perspective view of a plate-shaped body with a three-dimensional lattice-like structure and containing abrasives produced by the method according to the invention; FIG. 2 is a view of one of the one in FIG <B>; </B> FIG. 3 </B> is a perspective view of a disk, which consists of a body from the body according to FIG. 1 < / B> consists of cut-out piece, is <B>;
FIG. 4 shows a disc obtained by winding up a strip of the material according to FIG. 1, and FIG. 5 shows a schematic view of a device for producing the in FIG Fig. 1 represents the material shown.
As can be seen from FIG. 1, fiber elements 11 form a non-woven lattice-like structure that includes cavities 12. The cut surface <B> 13 </B> intersects the uncut surface 14. The fiber elements <B> 11 </B> are partially connected to one another by adhesive beads 21 to which abrasive grains 22 are assigned.
Fig. 3 shows a preferred embodiment of the subject matter of the invention. The circular disk has been cut out of the body shown in FIG. 1. The circumferential surface <B> 31 </B> corresponds to the cut surface <B> 13 </B> and the side surface <B> 32 </B> corresponds to the practically flat, uncut surface 14 of the in Fig. <B> 1 < / B> material shown. The hub <B> 33 </B> consists of two ring-shaped discs made of vulcanized fiber, which adhere to the compacted central part of the disc on both sides. The opening 34 is intended for the introduction of a drive shaft.
The disc can be mounted on the drive shaft of an ordinary sandpaper sander with a high number of revolutions and the surface <B> 32 </B> can be used for sanding. You can also mount several discs on a single shaft and, if necessary, connect them to one another to form a roll of any desired length.
In this case, the grinding takes place by means of the cut surface <B> 31. </B> In the embodiment of the subject matter of the invention shown in FIG. 4, a continuous long strip is made of the material shown in FIG. 1 with a cut surface 41 and the original uncut surface 42 around a central opening 43, which is intended for the introduction of a shaft or another drive element, wound into a roll.
Either the side surface 44 (which is formed by the surface 41) or the peripheral surface 45 (which is formed by the uncut surface 42) can now be used to finish various materials.
The body according to the invention can be produced according to the method illustrated in FIG. 5. A tape <B> 51 </B> with randomly layered fibers, carried by a carrier tape 52 made of fabric with an open weave, runs over carrier rollers 53a to 53f. From a spray nozzle 54, a mist <B> 76 </B> composed of adhesive particles, in which abrasive grains are suspended, is deposited onto the upper side of the belt <B> 51 </B>. Numerous droplets of the adhesive containing the abrasive penetrate the fiber tape, adhere to the individual fibers and connect the fibers with one another at random.
The half-treated fiber sliver 5aa is now fed through an inlet 64 into an oven <B> 55 </B> and passed under radiant heating elements <B> 65 </B>, where an inlet port <B> 66 </ B> heated air is introduced. The air is directed downwards through a chicane <B> 67 </B> and flows both through the half-treated sliver 51a and through the carrier belt <B> 52. </B> Through a chicane <B> 68 </ B> the air is in turn deflected by the carrier tape and the half-treated fiber tape, the air carrying the evaporated solvent with it. The air mixed with solvent vapors leaves the oven through inlet 64 and is exhausted by a fan (not shown).
The dried, half-treated sliver leaves the oven in a non-sticky state through exit <B> 69 </B> and continues to roll <B> 53f </B>, where the carrier tape <B> 52 </ B> is separated and wound up into a roll <B> 58 </B>. The half-treated sliver is separated from the carrier tape <B> 52 </B> by means of a stripping roller <B> 59. </B> A second carrier tape <B> unwound from a supply roll <B> 57 </B> 56 </B> made of fabric with an open weave is applied to the treated surface of the dried, half-treated sliver, around the latter during the subsequent treatment over the rolls <B> 53g </B> to <B> 53h < / B> to promote.
The dried, half-treated fiber tape now runs with the untreated side upwards under an atomizing nozzle <B> 60 </B>, where a mist 76a of adhesive particles in which abrasive grains are suspended is deposited onto the tape . The sliver <B> 51b </B> treated in this way is now fed through the entrance <B> 70 </B> into an oven <B> 61 </B> and under radiant heating elements <B> 71 </ B > passed.
Heated air introduced through an inlet connection <B> 72 </B> is diverted through baffles <B> 73 </B> and 74 downwards or upwards through the carrier tape and the fiber tape provided with abrasive means. The air mixed with solvent vapors tears the furnace through the opening 70 and is removed by a fan (not shown). The dried sliver continues through the oven <B> 61 </B>, leaves it through the exit <B> 75 </B> and is then wound up into a roll <B> 63 </B>. The carrier tape <B> 56 </B> is cut off and wound up into a roll <B> 62 </B>.
The subject matter of the invention will now be described using exemplary embodiments. <I> Example<B>1</B> </I> On a machine which is suitable for the production of a fiber mat with randomly arranged fibers <B> 101.6 </B> cm in length, a con continuous, non-woven, lattice-like structure 91.44 cm wide, a finished thickness of 1.27 cm and a weight of 54.08 g / m2 by cutting pieces of nylon thread with a denier of <B> 15 </B> with a length of approx. <B> 3.81 </B> cm and a diameter of approx. 45 microns.
The device known in trade as <B> </B> Rando-Webber <B> </B> will be used as the machine. The fibrous, lattice-like structure is then moved at a speed of <B> 1.033 </B> m / sec. Pass below a spray nozzle, which evenly contains 429.26 g / m2 of a suspension of 40 parts by weight of silicon carbide with a US particle size <B> 180 </B> in <B> 60 </B> parts of a 49% strength Solution of a phenol aldehyde resin of level <B> A </B> (resol resin)
in ethylene glycol monoethyl ether (available commercially under the brand name <B> </B> Cellosolve <B> </B>). The phenol aldehyde resin has a molar ratio of formaldehyde to phenol of approx. 1.8: 1 and was obtained using a basic catalyst. Resins of this general type are widely used as adhesives in the manufacture of coated abrasives.
The spray nozzle has an opening of <B> 0.162 </B> cm and consists of tungsten carbide in order to reduce the wear caused by the abrasive sludge to a minimum. The treated, lattice-like structure is then placed in an oven at approx. 960 C for <B> 1 </B> minute, swept over and then with a further 429.26 g / m2 of the same mineral substances and resin-containing slurry on the opposite surface.
The lattice-like structure containing the abrasive is then treated for <B> 1 </B> minute at approx. 96 ° C, whereupon it has a thickness of approx. 0.846 cm.
<B> 6 </B> disks with a diameter of 30.48 cm are cut from this pretreated, lattice-like structure. These disks are placed one on top of the other, compressed against stops until a total thickness of 2.54 cm is reached and under this moderate Pressure treated for <B> 16 </B> hours at approx. UP <B> C </B>, whereupon the total weight of the assembled grinding wheel is 324 <B> g </B>. Although the volume of the assembled grinding product or the grinding wheel is approx. <B> 1853 </B> cm3, it can be stated that the volume actually confiscated by the solid material is significantly less.
By immersing the disk in a precisely measured amount of water containing a wetting agent, an apparent increase in the volume of the liquid of only 202 cm3 is caused, which results in approx. 10.9% by volume of solid material and approx . <B> 89.1 </B> Vol.% Voids can be calculated. This value can be checked by calculating the percentage of voids on the basis of the dimensions of the pane and by calculating the percentages by weight and the densities of the individual solid components.
It was found that the solid material contained approx. <B> 31 </B> vol. <B>% </B> silicon carbide, <B> 5 6 </B> vol. <B>% </B> Contains adhesive and <B> 13 </B>% vol. Fibrous material.
A central opening of <B> 3.17 </B> cm is cut out of such a disc with a thickness of 2.54 cm and a diameter of 30.48 cm, whereupon the disc is placed on the shaft of a 5 PS The grinding machine is mounted at <B> 230 </B> volts and it runs at 2000 revolutions per minute or at a circumferential speed of approx. 114 km / h. can rotate.
Because of the extremely light construction of the disc, it is not necessary to use a complicated device to mount and twist it <B>; </B> on the contrary, it is only necessary to use equipment which has steel flanges from < B> 20.32 </B> cm diameter and <B> 0.317 </B> cm thickness, each of these flanges being mounted on <B> each </B> one side of the pane. Then a sharp-edged, stainless steel trough, which is coated with an oxide film and has notches and cracks on its surface, is applied against the periphery of the rotating disk.
If the disc brushes vigorously over the metal surface, the oxide film is completely removed and a fine satin sheen is achieved. A total of 20 troughs could be treated within <B> 10 </B> minutes without noticeable wear to the pane and without noticeable difference in the quality of the gloss achieved.
In contrast to this, the previous method for polishing stainless steel troughs, which requires so-called <B> </B> non-lubricating build-up wheels <B> </B>, requires at least <B> 5 </B> minutes for reloading, and furthermore you have to dry the pane after every <B> 10 </B> minutes of polishing time, in which time you can only polish about <B> 15 </B> troughs. One embodiment of a non-lubricating build-up wheel comprises a group of polishing pads made of cloth, which are formed from circular cloth disks which are sewn together to form a Poherscheibe. A row of these disks is mounted on a shaft to produce the <B> </B> assembly wheel <B> </B>.
The abrasive is in the form of a soft rod made of water, glue-glycerine and abrasive particles on the circumference of this wheel. While the wheel is rotating, the worker applies this abrasive material to the circumference by holding it against it. Usually a coating of 0.794 mm is applied. Then the abrasive material dries in about 2 or <B> 3 </B> minutes and hardens on the circumference of the wheel.
Then the worker either takes a <B> </B> scraper <B> </B> and shreds the abrasive into individual <B> </B> islands <B>, </B> or he can stop the wheel and crush the circumference with a hammer, where the same effect is achieved. The bike is now ready for use. If the worker is of the opinion that the wheel no longer gives the workpiece the desired surface finish, he repeats the above treatment.
The gloss obtained according to this old method not only fluctuates in terms of its quality <B> depending </B> according to the wear and tear of the <B> </B> build-up coating compound, the degree of the abrasive effect decreasing, but it is it is not possible to produce even a single trough with a uniformly looking shiny surface, while this is entirely possible with the pane according to the invention.
The disc can also be used to create a pleasing and even satin shine on aluminum frying pans, brass door handles, copper pipes and bumpers made of cold-rolled steel with extremely complex lines. Even in difficult work processes such as cleaning rusty threads and removing rolled sinter from cold-rolled mild iron, the disc according to the invention has proven to be extremely valuable. If the workpiece is moved in the direction of disk rotation, a satin sheen is obtained, <B> d. </B> h. the surface becomes even, smooth and diffusely reflective.
If the workpiece is moved in the opposite direction while the disk is moving, an <B> e </B> sandblast <B> - </B> effect is obtained, which leaves short, small, hand-hammered impressions. In no other Po liervorrichtung this versatility is known to be.
It is believed that these two types of polishing action on the part of the wheel are attributable to the brief, dis continuous action produced by the individual abrasive grains. Each bead of the resin containing abrasive, which externally adheres to the fibers, has a similar effect to how a stone affects the end of a rope. If the work pieces are pushed against the periphery of the strongly yielding disk, a strong deformation is achieved, while in the case in which the work piece is moved in such a way that it finally touches the not yet deformed part of the disk, the pressure effect of the individual grains a slightly <B> e </B> hand-hammered <B> </B> surface.
If, on the other hand, the work piece touches the deformed section of the pane last, a wiping or slightly polishing effect occurs, producing a satin sheen. Both of these types of polishing can be very desirable so that one can treat the workpiece as needed. With the disk according to the invention, polished surfaces are achieved, in particular with a satin sheen, which give satisfactory results without further treatment.
The surfaces treated in this way can, however, also be provided in a satisfactory manner with a coat of paint, a varnish or with an electroplating.
The practically independent work performance of the new disc is possibly due to the fact that it is extremely light <B> (324g, </B> compared to <B> 1700 g </B> for a build-up wheel with a US grain size of <B > 180 </B> with the same dimensions) and is extraordinarily supple and adaptable during its use. When using the new disc, all that is required is very slight pressure, even if the work piece has a very complicated curved surface. In contrast, the usual body wheels require extremely high pressures and consequently large, powerful motors.
The disk is then removed from the frame of the machine and mounted in a rotating floor polishing machine of the usual type, a lateral surface being used to polish the protective layer usually applied to wooden floors. When using steel wool, this protective layer is usually scratched and discolored, while when working on such a floor with the side surface of the disc in a quick and effective manner, the surface of the protective layer of the floor can be po lated without staining.
<I> Example 2 </I> On the <B> </B> Rando-Webber machine according to example <B> 1 </B>, a grid-like structure <B> 1.27 </B> cm thick is created and a weight of <B> 118.3 g </B> per m2 made of nylon threads with a denier of <B> 60 </B> and a length of 2.54 to <B> 7.62 </B> cm and a diameter of approx. <B> 90 </B> microns.
The grid-like structure is mixed with a suspension of 24 parts by weight of silicon carbide with a US grain size 40 in 76 parts of a 62% cellosolve -Solution of phenol-aldehyde resin sprayed. In the manner described in example <B> 1 </B>, about 422.5 g / m2 of the sludge containing resin and mineral substances is applied to each side of the grid-like structure.
<B> 6 </B> pieces <B> each 26.67 </B> cm in diameter are cut out of this pretreated material, stacked one on top of the other and compressed against stops up to a thickness of <B> 3.81 </B> cm and treats them under this light pressure for <B> 15 </B> hours at approx. 1210 <B> C. </B> The weight of the treated structure is then 340 <B> g. </B> The volume of the empty spaces is calculated with approx. <B> 89% </B>. It can be stated that the solid material contains <B> 13% </B> silicon carbide, <B> 66% </B> adhesive and 21 <B>% </B> fibrous material, these being Percentages are volume percentages.
A central opening of <B> 3.17 </B> cm is cut out of this structure with a die, whereupon the structure is placed between two steel plates <B> each </B> 15.24 cm in diameter on a drive shaft Polishing bench mounted. The disk is left at 2000 revolutions per minute, <B> d. </B> h. a circumferential speed of approx. <B> 100 </B> km / h. rotate. It can be seen that this speed is ideally suited for the removal of rolled sinter from mild iron.
<I> Example<B>3</B> </I> On a <B> </B> Rando-Webber device, cut polyethylene terephthalate fibers with a denier of <B> 15 </B> and <B > 3.81 </B> cm length (available in stores under the brand name <B> </B> Dacron <B> </B>) to a grid-like structure of <B> 1.27 </B> cm Thickness and 54.08 g / m? Weight formed. Each side of this structure is sprayed with <B> 476.58 </B> g / m2 of an <B> 88.5 </B>% xylene solution of a mixture containing minerals and adhesives.
In the present case, silicon carbide with a US grain size <B> 180 </B> is used as the mineral-containing material, while an epoxy resin is used as the adhesive, which <B> <I> 5 </I>% </B> a diethylenetriamine hardener is added. The epoxy resin used is the material available commercially under the brand name <B> </B> Bakelite ERI- <B> 2774 </B>.
It contains the reaction product of bisphenol <B> A </B> and epichlorohydrin. It has an epoxy number of approx. 192 g per epoxy equivalent and a hydroxyl number of <B> 80 g </B> per hydroxyl equivalent. The mineral-containing material consists of <B> 52 </B> wt. <B>% </B> solid materials and 48 <B>% </B> resin plus hardening agent. The resin is pretreated at 60,) <B> C </B> for <B> 10 </B> minutes.
<B> 6 </B> disks with a diameter of 30.48 cm are cut out of this abrasive-containing, lattice-like structure, they are arranged one above the other, compressed against stops up to a thickness of 2.54 cm and weak below this Print heat-treated for <B> 1 </B> hours at 6011 <B> C </B> and for <B> 3 </B> hours at approx. 93o <B> C </B>. The weight of the assembled structure is 394 <B> g, </B> while its volume of empty spaces is calculated as approx. <B> 8 8 </B> vol. <B>% </B>.
On the basis of regulations, it is determined that the solid material contains approximately <B> 25 </B> vol.% Silicon carbide, <B> 67 </B> vol. <B>% </B> adhesive and <B> 8 </B> Vol. <B>% </B> contains fiber elements. A central opening is cut out of this disk with a die and the disk thus obtained is mounted on a shaft of a 0.5 HP motor that rotates at <B> 1750 </B> revolutions per minute.
This disc can be used successfully to remove paint, <B> oil, </B> rust and grease from old steel car housings. 200 such housings are treated with such a disk, with a diameter loss of less than 2.54 cm. According to the previous method, a 15.24 cm wire disc is used for this purpose, which is formed from a wire with a diameter of 0.03 cm, with such a wire disc usually only about 200 Is able to clean the housing before it is completely worn out; in addition, the flying bristles can be very dangerous.
Furthermore, the previous wire brushes damage the hands of the worker, and wearing gloves offers practically no protection. In contrast, with the pane according to the invention, it is possible to remove the paint, the oil and grease from the housings quickly and easily without the human skin being affected, and this even when the worker works with bare hands.
As far as is known, there is no grinding tool on the market with which one can work safely, as is achieved with the grinding wheel according to Example <B> 3 </B>. In order to determine the maximum speed of rotation, the disk according to the invention is allowed to rotate at more than 5000 revolutions per minute, d. a circumferential speed of more than <B> 287 </B> km / h. rotate. Even at such a speed there is no danger and not even if the disk were torn apart as a result of centrifugal force.
It has an extraordinarily high volume of empty spaces, so that its mass is low and consequently the centrifugal force that can be detected even at the edge is very small. <I> Example 4 </I> A continuous, non-woven, lattice-like structure with a width of 91.44 cm and a thickness of <B> 0.127 <is produced on a <B> </B> Rando-Webber machine / B> cm and a weight of 27.04 g / m # made of nylon threads with a denier of <B> 15 </B> and a length of 7,
62 cm. A slurry of 44 parts by weight of silicon carbide with US particle size <B> 150 </B> suspended in <B> 56 </B> parts of a <B> 36 </B>% strength <B> B> </B> Cellosolve solution of a phenolic resin, produced and introduced into a tub which is provided with a propeller stirrer, which has to keep the silicon carbide in suspension.
The non-woven, grid-like structure is passed through this suspension and squeezed out between rubber rollers to remove the excess suspension, so that approx. 433.6 g sludge per square meter remain on the structure. The treated, lattice-like structure is tightly wound around a 2.54 cm mandrel to form a roll which has an outer diameter of 40.64 cm. The roll is then pretreated for <B> 16 </B> hours at approx. 80o <B> C </B> and finally for <B> 72 </B> hours at <B> 1000 C </B>. A disc of <B> 5.08 </B> cm thickness is then sawn out of this coil of finished material, which has a weight of <B> 1110 g </B> and a volume of empty spaces of approx > 92% </B> owns.
The solid material contained therein contains <B> 39 </B> volume% silicon carbide, 47 volume% adhesive and 14 volume% fiber elements. This cutout is then mounted between 2 plates with a diameter of 20.32 cm on a drive shaft of a polishing machine, whereupon the machine is rotated at 2000 revolutions per minute, <B> d. </B> h. a peripheral speed of <B> 153.82 </B> km / h. can rotate.
The disc is used to remove scratches and cracks that have been created on cold-rolled steel by abrasive belts with USA grain size <B> 180 </B>, these cracks or cracks having a depth of <B> 1.651 - 10- 3 mm.
It can be seen that with a previously known abrasive belt with US grit size 240, which, according to current knowledge, is used to remove cracks and cracks from US grit <B> 180 </ B > scratches <B>) </B> can be used, a surface quality of approx. <B> 0.635 - 10-3 </B> -m is achieved, while with the spirally wound, abrasive-containing disc from Example 4 , which has a US grain size <B> 150 </B>, a surface quality of approx. <B> 0,
305 - </B> 10-3 in is reached.
The ratio of the total volume of existing solid material to the total volume of empty spaces present in the structure according to the invention is extremely critical. A disc with a volume of empty spaces of, for example, <B> 82% </B> is suitable for processing moderately curved pieces, while with a volume of empty spaces of less than approx. <B> 75% </B> this is suitable Disc is no longer able to give an even shine.
A disc with a volume of voids of, for example, <B> 60% </B> will not grind quickly, adapt to the twisted pieces or give a nice shine. If, on the other hand, the volume of the empty spaces exceeds approx. 95%, the structure will contain so little solid material that it is hardly suitable for grinding or polishing.
The relationship between the solid components of the structure is also extremely important. The proportion of abrasive is preferably at least approx. 10% to at most approx. 45% by volume, based on the volume of solid material. If the volume content of the abrasive decreases to, for example <B> 5% </B>, the structure will only be suitable for very slow polishing. On the other hand, if the abrasive takes up more than <B> 50% </B> of the volume of solid materials, the structure will no longer be adequately suitable for most purposes.
The ratio of adhesives to mineral materials is preferably in a volume range from <B> 1: 1 </B> to <B> 6: 1, </B> which varies <B> depending </B> on the grain size. If the adhesive volume only takes up about half of the volume of the mineral materials, then insufficient grain anchoring in the abrasive structure is achieved. On the other hand, if the volume of the adhesive is significantly more than 6 times the volume of the mineral material, the abrasive structure shows a tendency towards unnecessary loading and poor aggressiveness. In the latter case, the structure according to the invention shows a tendency to smear rather than to polish.
The proportion of fibers is preferably not less than about <B> 5 </B> vol. <B>% </B> and not more than about <B> 3 0 </B> vol. <B>% , </B> based on the volume of solid material. If less than approx. <B> 5% </B> fibers are present, the pane tends to become brittle because a larger proportion of adhesive and / or mineral material is necessarily present.
If, on the other hand, the fibers take up more than about 1/3 of the total volume of solid material, the finished product is so wear-resistant that it is no longer sufficiently self-digging.
The individual fibers must have a length of <B> 12.7 </B> to 102mm, preferably from <B> 38 </B> to 76mm, so that they form the desired, uniform, loose, open, interwoven, lattice-like structure can. Fibers with a length of only <B> 6.3 </B> <U> mm </U> cannot easily be intertwined into a relatively thick, three-dimensional, porous, lattice-like structure, but rather show the desire to form a dense mat. If the fibers are longer than 102 mm, there is a risk that the fibers will become entangled and the product will be uneven.
The diameter of the fibers must not be smaller than approx. <B> 25 </B> microns and should not exceed approx. <B> 250 </B> microns. Fibers with much smaller effective diameters (e.g. cotton fibers) form a rich, very dense, <B> </B> felted <B> </B> structure. Fibers with a diameter of the order of <B> 250 </B> microns are not capable of forming the desired skeletal or lattice-like structure and tend to interweave in such a way that the cavities are irregularly distributed.
As the diameter increases, the fibers become increasingly unusable. In addition, the products made from thicker fibers have such a high level of wear resistance that the abrasive and adhesive have been abraded long before the fiber skeleton or lattice can be sufficiently worn to expose new abrasive grains.
It is also important that at least a significant number of the fibers are curled, elastic and resilient so that the fibers are capable of forming a three-dimensional structure and not just a thin membrane-like structure Form the product. Fibers that are not resilient enough tend to sag and form flat membranes, as is the case with carding cotton.
Untreated sisal, jute, glass, hemp, asbestos, steel wool and cotton fibers have proven completely useless for the present purpose. However, fibers which as such have a diameter of less than 25 microns can be combined into yarns of the desired effective diameter and then treated to prevent the penetration of an embrittling adhesive, whereby Fiber structures are obtained which act as unitary elements. Cotton threads treated with latex provide e.g. B. represent such uniform fibers.
The adhesive used should preferably not be smeary. An adhesive is preferably used which is attached to both the fibers and the mineral substances, e.g. B. abrasive grains, adheres well. In addition to the substances already mentioned, maleic anhydride propylene glycol polyesters and solid polyurethane resins are also suitable as adhesives. Animal glue, polystyrene, polyvinyl chloride, polyacrylates, and polyamides have also proven useful for certain other purposes.
Depending on the intended use of the grinding or Poher body, you can use abrasives whose grain size varies between the USA grain size 24 and the grain size of fine polishing powders. As a rule, the surface quality achieved is more similar to the surface quality obtained by hammering or sandblasting, the coarser the abrasive grain is.
For most purposes, an abrasive with an average particle diameter of approximately <B> 35 </B> to <B> 350 </B> microns, <B> d. </B> h. a USA grain size of <B> 320 </B> to <B> 50 </B> is preferred. As an abrasive you can z. Use e.g. aluminum oxide, cerium oxide, emery, quartz and triple earth. Particularly good results are achieved with silicon carbide.
Although only a single method for the production of a skeletal or lattice-like structure made of fibers has been described, any other method can be used that enables the creation of a uniform three-dimensional structure. For example, a feed mechanism can be switched on in front of the carding mechanism of a scratching machine and conventional camel back equipment can be used to produce a strip with the desired properties.
Although it is generally preferable to spray an adhesive-mineral suspension into the skeletal or lattice-like fiber structure, the mineral and the adhesive can also be applied by other methods. For example, you can apply the adhesive either by rolling or by spraying and then dusting the mineral substance.
This method of applying the mineral component is particularly suitable for USA grain sizes of <B> 50 </B> and coarser grain sizes. Since when using a suspension, the adhesive envelops the mineral component, whereas when the mineral component is dusted, the latter is not enveloped to such a strong degree, a product is obtained that grinds much sharper and faster than the product obtained when using the suspension . On the other hand, however, the useful life of the sharper abrasive product is shorter. A suspension of the mineral component in the adhesive can also be applied directly to the fiber structure by rolling it on.
However, this method has the disadvantage that the fiber structure is compressed more than is desirable for numerous uses.
If the particularly industrial applicability of the new structure according to the invention has also been described, the same can of course also be used for many other areas. For example, a single wheel (especially one that has been coated with the mineral-containing material by drop coating) can be used for grinding the surfaces of automobiles before the Use the final lacquer or enamel coating.
Since the structure according to the invention is elastic and porous, it can also be used for many other purposes, in which case it can be used in dry form or combined with <B> oil, </B> water or fat.
The structure according to the invention is also suitable, for example, for removing excess filler material from wooden surfaces or for applying polishing sludge on glass plates. For the like purposes, it may be advantageous to incorporate either an extremely fine abrasive material, such as. B. cerium oxide, or to leave the abrasive material aside at all. On the other hand, you can also use small yielding particles, such as. B. particles of rubber or cork, add.
It may also be desirable to equip the structure according to the invention with a suitable carrier, such as B. cloth, paper or a plastic film to provide. A highly effective, endless polishing belt can be obtained by gluing the open, elastic, lattice-like structure containing the abrasive onto a swirl cloth, cutting the whole thing to the desired size and connecting the ends together. In a similar way, you can apply the structure to a vulcanized fiber base and punch discs from it.