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1. Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft einen Schleifkörper für ein maschinelles und manuelles Schleifen ohne Staubabsaugung, bestehend aus einem Schleifmittel, dessen Schleifkornträger partikeldurchströmbar ist.
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2. Stand der Technik
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In vielen Anwendungsbereichen werden für die Oberflächenbearbeitung, Schleifmittel auf Unterlagen, also Schleifpapiere, Schleifgewebe, Schleiffolie und andere Schleifmittel auf Unterlagen, wie z. B. Schleifgitter und Schleifnetze eingesetzt. Anwendungsgebiete hierfür sind der Möbel- und Innenausbau, Küchen-, Boots- und Flugzeugbau, bei Malerarbeiten, in der Autoindustrie, in KFZ Reparaturwerkstätten und bei der Bearbeitung von Mineralwerkstoffen.
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Beim Bearbeiten von Oberflächen fallen je nach Körnung und Material teilweise große Staubmengen an, die, wenn sie nicht abgesaugt werden, das Schleifmittel zusetzen. Damit verliert das Schleifmittel seine Schleifwirkung und erzielt auch kein optimales Schleifergebnis mehr, so dass es ausgetauscht werden muss.
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Um die Schleifleistung der Schleifmittel zu erhöhen und auch um die Staubbelastung am Arbeitsplatz zum Schutz der Mitarbeiter zu reduzieren, werden Schleifmaschinen mit Staubabsaugung verwendet. Hierfür sind die Schleifmittel in Form von Scheiben, Streifen und Dreiecken mit Absaugöffnungen versehen, die mit Absaugöffnungen im Schleifteller und der Schleifplatte der Schleifmaschinen in Überdeckung gebracht werden müssen, damit der Schleifstaub über diese Absaugöffnungen hindurch abgesaugt werden kann. Handschleifmaschinen sind entweder mit einer Eigenabsaugung versehen oder sie werden an eine Staubsaugervorrichtung angeschlossen.
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Trotz dieser Absauglöcher in den Schleifmitteln kann ein Zusetzen der Schleifscheiben und -zuschnitte, aus Gründen wie der Druckschrift
EP 0 781 629 B1 beschrieben, nicht ganz vermieden werden. Dies liegt daran, dass Staub an Stellen entsteht, die so weit von den Absaugöffnungen entfernt sind, dass der Saugstrom nicht mehr ausreicht, um den Staub ganzflächig abzusaugen. Daher wurde das in der
EP 0 781 629 B1 beschriebene perforierte Schleifmittel entwickelt. Hier findet die Staubabsaugung durch viele kleine Durchbrechungen hindurch ganzflächig statt. Auch wird in dieser Druckschrift erwähnt, dass ohne Absaugung Staub alleine durch den Anpressdruck von der Schleiffläche entfernt und in Zonen und Schichten hinter der Schleifebene gedrängt wird. Praktische Versuche haben erwiesen, dass diese Zonen und Schichen u. a. die Klettadaptionsschicht jedoch nicht in der Lage ist signifikante Mengen an Staub aufzunehmen. Daher wird sich auch ein Schleifkörper wie er in der
EP 0 781 629 B1 beschrieben ist, sehr schnell zusetzen und unbrauchbar werden, wenn er ohne Absaugung betrieben wird.
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Ein weiteres Problem beim Schleifen besteht darin, dass in der Praxis sehr häufig ganz ohne Absaugung gearbeitet wird, obwohl Absaugvorrichtungen vorhanden waren. Dass sie nicht genutzt werden, liegt nach Aussage der Schleifer daran, dass Absaugschläuche beim Arbeiten hinderlich sind, Absaugeinrichtungen defekt sind oder einfach nicht in Betrieb genommen werden.
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Es gibt aber auch Schleifmaschinen wie z. B. Winkelschleifer oder Tellerschleifmaschinen die funktionsbedingt keine Staubabsaugung durch Absaugöffnungen im Schleifteller bzw. in der Aufnahme des Schleifmittels zulassen. Wie erwähnt, setzt sich beim Schleifen ohne Staubabsaugung das Schleifmittel sehr schnell zu, verliert damit seine Schleifwirkung und muss ausgetauscht werden. Ein zugesetztes Schleifmittel bringt auch nicht mehr das gewünschte Schleifergebnis, weil durch das Zusetzen des Schleifmittels ein sogenannter „gleichmäßiger Durchschliff” für einen optimalen Lackstand nicht möglich ist, was sich dann auch negativ auf die Lackqualität auswirkt.
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Ohne Absaugung steigt des Weiteren die Staubbelastung am Arbeitsplatz für den Mitarbeiter und die Umwelt ganz erheblich an. Zusätzlich kann der Schleifstaub, je nach zu beschleifendem Material, auch umwelt- und gesundheitsschädlich sein. Dies ist z. B. bei Hartholz oder giftigen Anstrichen der Fall, wie z. B. Antifouling-Anstrichen im Bootsbau, mit denen die Unterseite von Schiffsrümpfen gestrichen sind.
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Es gibt aber auch Anwendungsbereiche, in denen Schleifmaschinen zum Einsatz kommen, die ein Absaugen des Schleifstaubes überhaupt nicht ermöglichen, wie z. B. bei Einscheibenschleifmaschinen und bei Drei- und Vierscheibenmaschinen, welche in der Bodenbearbeitung und im Parkettschliff eingesetzt werden. Aufgrund der fehlenden Absaugung würden sich Papierschleifscheiben bei diesen Bodenbearbeitungsmaschinen wegen des großen Durchmessers von beispielsweise 500 mm Durchmesser sofort zusetzen, weil der Schleifstaub nicht abgeführt werden kann. Aus diesem Grund werden in der Bodenbearbeitung für den Lackschliff fast ausschließlich Gitterschleifscheiben in Verbindung mit Faservliesscheiben, den sogenannten Super- oder Normal-Pads, eingesetzt. Die Schleifleistungen und das Schleifergebnis dieser Kombinationen sind jedoch aufgrund der wesentlich geringeren Schleifleistung von Gitterschleifleinen im Vergleich zu Schleifpapier erheblich eingeschränkt. Auch ist das Schleifergebnis nicht optimal, da die Kombination von Gitterschleifleinen und Faservliesscheibe keinen planen Schliff zulässt. Die Faservliesscheibe, die die Gitterschleifscheibe antreibt, passt sich nämlich zu sehr den Unebenheiten der zu beschleifenden Flächen an und nivelliert diese nicht.
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Ein weiterer Nachteil dieser Schleifkombinationen besteht darin, dass zwar etwas Staub beim Schleifen durch die Maschen der Gitterschleifscheibe nach hinten in die Faservliesscheibe gedrückt wird, deren Staubaufnahmevermögen ähnlich den oben erwähnten Klettadaptionsschichten sehr begrenzt ist. Dementsprechend kann eine solche Schleifkombination ebenfalls keine signifikanten Mengen an Schleifstaub aufnehmen.
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Viele Schleifarbeiten werden auch mit manuell geführtem Schleifmittelhalter durchgeführt. Hierfür werden Schleifmittel verwendet, die nicht gelocht sind, weil ohne Absaugung gearbeitet wird. Diese Schleifmittel setzten sich in der Regel sehr schnell zu und hinterlassen auf dem Werkstück sehr viel Schleifstaub, der die Umwelt belastet.
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Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Schleifkörper zu entwickeln, der auch ohne Staubabsaugung auf allen Schleifmaschinen eine hohe Schleifleistung erbringt, ein optimales Schleifergebnis gewährleistet und sich nicht zusetzt.
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3. Zusammenfassung der Erfindung
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Die oben genannten Aufgaben werden gelöst durch einen Schleifkörper gemäß Patentanspruch 1, sowie die Verwendung dieses Schleifkörpers gemäß Patentanspruch 19.
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Insbesondere werden die oben genannten Probleme gelöst durch einen Schleifkörper zum Schleifen ohne Staubabsaugung, aufweisend eine mit einer Perforation versehene und partikeldurchströmbare Schleifschicht, eine Staubspeicherschicht und eine Klettadaptionsschicht, wobei die Staubspeicherschicht zwischen der Schleifschicht und der Klettadaptionsschicht angeordnet ist, und die Staubspeicherschicht eine Luftdurchlässigkeit von mindestens 1500 Liter pro Quadratmeter und pro Sekunde aufweist.
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Der erfindungsgemäße Kombischleifkörper kann auch auf Schleifmittelhaltern bzw. Geräten ohne Absaugung mit nachweislich gutem Erfolg eingesetzt werden. Die Schleifleistung wird wesentlich gesteigert, weil Schleifstaub, der beim Schleifen permanent entsteht, vom Schleifkörper aufgenommen und gespeichert wird. Aufgrund des Schleifdrucks und der Schleifbewegung tritt Staub durch viele kleine, die Perforation bildende Perforationsöffnungen durch die Schleifschicht hindurch und in die Staubspeicherschicht hinein. Der Schleifstaub wird daher vom Ort seiner Entstehung an der Vorderseite der Schleifschicht auf deren Rückseite befördert und in der Staubspeicherschicht gespeichert. Aufgrund der Perforation der Schleifschicht ist eine Staubaufnahme unmittelbar am Ort seiner Entstehung und nachfolgende Staubbindung im Schleifkörper in hohem Maße gegeben. Entscheidend hierfür ist die hohe Luftdurchlässigkeit der Staubspeicherschicht. Nur damit ist gewährleistet, dass eine signifikante Staubspeicherung überhaupt erfolgt. Der Staub kann nämlich dann von den Bereichen hinter den Perforationsöffnungen in tiefere Bereiche der Staubspeicherschicht wandern und verhindert damit ein Zusetzen dieser Öffnungen. Damit verringert sich die Gefahr des Zusetzens des Schleifkörpers auf der Schleiffläche und es wird signifikant weniger Staub an die Umwelt abgegeben.
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Der erfindungsgemäße Schleifkörper stellt somit erstmals eine Lösung dar, die Schleifleistung eines manuell genutzten Schleifmittels auf einem Schleifmittelhalter ohne Absaugungseinrichtung zu verbessern, die Staubbelastung für den Anwender und die Umwelt zu reduzieren und das Schleifergebnis des Schleifmittels wesentlich zu steigern.
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Bevorzugt ist die Staubspeicherschicht in ihrem Volumen so bemessen, dass sie den Staub der kompletten Lebensdauer des Schleifkörpers speichern kann. Damit kann der gesamte über die Lebensdauer des Schleifkörpers erzeugte Schleifstaub in dem Schleifkörper gebunden werden. Es ist jedoch auch möglich den Staubspeicher von Zeit zu Zeit auszuklopfen oder auszusaugen, so dass er wieder für neuen Staub aufnahmefähig ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Schleifkörper, weiterhin eine Mantelschicht auf, die die Staubspeicherschicht an der Kante des Schleifkörpers nach außen verschließt. Die Mantelschicht verhindert, dass Staub durch die Rotationsbewegung des Schleifkörpers nach außen aus der Staubspeicherschicht herausgeschleudert wird.
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Bevorzugt besteht die Staubspeicherschicht aus einem Filterschaum, der eine Luftdurchlässigkeit von mindestens 1500 Liter pro m2 in der Sekunde nach DIN EN ISO 7231 aufweist und der eine Stauchhärte von mindestens 1–2 kPa aufweist. Ein Filterschaum ist damit sehr offenporig und kann daher sehr viel Staub aufnehmen, ohne dass die Perforationsöffnungen verstopft werden.
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In einer weiteren Ausführungsform weist die Staubspeicherschicht eine Dicke d von 1–20 mm, bevorzugt von 3–10 mm und noch bevorzugter von 6–8 mm auf. Die Staubspeicherschicht kann daher signifikante Mengen an Staub aufnehmen und erzeugt gleichzeitig einen radialen Luftstrom nach außen, der den Abtransport des Staubs von der Schleiffläche verbessert.
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Bevorzugt besteht die Staubspeicherschicht (6) aus einem Abstandsgewirke. Auch ein Abstandsgewirke ist sehr luftdurchlässig und stellt daher ein verhältnismäßig großes Staubspeichervolumen bereit. In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Abstandsgewirke eine Dicke von 2 bis 15 mm, bevorzugt von 5–12 mm und noch bevorzugter von 8–10 mm auf.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Schleifkörper weiterhin eine Radiallüfterschicht auf, welche bei einer Rotation des Schleifkörpers Staub in die Staubspeicherschicht zieht. Eine zusätzliche Radiallüfterschicht erzeugt einen zusätzlichen Luftstrom durch die Schleifschicht und die Staubspeicherschicht, die den Abtransport des Staubs von der Schleiffläche und seine Speicherung in der Staubspeicherschicht unterstützt. Mittels einer Radiallüfterschicht, die in den Schleifkörper integriert ist, wird die Staubvermeidung bei Maschinen ohne Absaugeinrichtungen wesentlich verbessert.
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Bevorzugt ist die Radiallüfterschicht zwischen Staubspeicherschicht und Klettadaptionsschicht angeordnet. Damit bleibt der Staub in der Staubspeicherschicht gespeichert und muss die Radiallüfterschicht nicht durchströmen.
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Bevorzugt weist der Schleifkörper weiterhin eine Staubfilterschicht auf, welche zwischen Staubspeicherschicht und Radiallüfterschicht angeordnet ist. Die Staubfilterschicht verbessert die Speicherung des Staubs in der Staubspeicherschicht indem sie ihn in der Staubspeicherschicht zurückhält.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Radiallüfterschicht auf einer ersten Seite eine Kletthaftschicht und auf einer zweiten Seite eine Klettadaptionsschicht auf, wobei die Radiallüfterschicht mit ihrer Kletthaftschicht an die Klettadaptionsschicht, welche an die Staubspeicherschicht angrenzt, angeklettet ist. Damit kann die Radiallüfterschicht für einen neuen Schleifkörper wiederverwendet werden, wenn die Schleifschicht und die Staubspeicherschicht des alten Schleifkörpers ihre Lebensdauern erreicht haben und ausgetauscht werden müssen. Dies verringert das Abfallvolumen und senkt die Kosten.
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Bevorzugt weist die Schleifschicht einen mit Schleifkorn beschichteten Schleifmittelträger aus einem partikelstromundurchlässigen Material auf, der eine flächige Anordnung einer Vielzahl von Perforationsöffnungen aufweist. Aufgrund der Vielzahl von Perforationsöffnungen wird der Staub ganzflächig und unmittelbar am Ort seiner Entstehung aufgenommen und von der Schleiffläche wegbefördert.
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Bevorzugt besteht der der Schleifmittelträger aus Papier, Gewebe oder Film. Bevorzugt weisen die Perforationsöffnungen einen Durchmesser im Bereich von 1–6 mm auf und benachbarte Perforationsöffnungen haben einen maximalen Abstand zur nächsten Perforationsöffnung von 20 mm. Bevorzugt sind die Perforationsöffnungen als kreisförmige, eckige oder als ovale Durchbrechungen ausgebildet. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Perforationsöffnungen spiralförmig angeordnet. Bevorzugt sind die Perforationsöffnungen schlitzartig ausgebildet, und insbesondere linear oder bogenförmig an dem Schleifmittelträger angeordnet. Diese Anordnungen und Größen haben sich besonders vorteilhaft für eine Staubaufnahme beim Schleifen ohne Absaugung erwiesen.
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Bevorzugt besteht der Schleifmittelträger aus einem staubdurchlässigen Gittergewebe, Gewirke, Chameuse, oder einem Velours. Auch diese Schleifmittelträger sind partikeldurchströmbar, so dass Staub durch sie hindurchtreten kann und von der Schleiffläche weggeführt wird.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Schleifkörper kreisrund, eckig, rechteckig, oder dreieckig ausgebildet ist.
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Die oben genannten Aufgaben werden auch gelöst durch eine Schleifhülse oder ein Endlosschleifband, aufweisend einen oben beschriebenen Schleifkörper. Beim Schleifen mit Schleifhülsen oder einem Endlosschleifband lassen sich oft keine Absaugeinrichtungen einsetzen. Der erfindungsgemäße Schleifkörper kann hier besonders vorteilhaft eingesetzt werden.
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Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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4. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. In denen zeigt:
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1 eine geschnittene Seitenansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schleifkörpers;
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2 eine geschnittene Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schleifkörpers;
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3 eine geschnittene Seitenansicht einer eine Radiallüfterschicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schleifkörpers;
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4 eine geschnittene Seitenansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schleifkörpers mit angekletteter Radiallüfterschicht der 3;
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5 eine Detailansicht einer Staubspeicherschicht in Form eines Filterschwamms und einer Klettadaptionsschicht;
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6 eine Detailansicht einer Ausführungsform einer Staubspeicherschicht in Form eines Filterschwamms hinter einer Perforationsöffnung;
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7 eine Detailansicht einer Staubspeicherschicht in Form eines Abstandsgewirkes; und
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8A–8D vier Vorderansichten von verschieden Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Schleifkörpers.
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5. Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Figuren beschrieben.
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1 zeigt einen Querschnitt durch eine Schleifkörper 1. Der Schleifkörper 1 wird mittels einer Klettadaptionsschicht 30 an einem Schleifteller mit Kletthaftschicht (nicht dargestellt) einer Schleifmaschine befestigt. Durch Rotations- oder Exzenterbewegungen des Schleifkörpers 1 wird durch die Schleifschicht 10 Staub abgetragen.
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Die Schleifschicht 10 besteht in einer Ausführungsform aus einem mit Perforationsöffnungen 16 versehenen Schleifmittelträger 14, der mit einem Schleifkorn 12 beschichtet ist. Die Perforationsöffnungen 16 bilden eine Perforation 11 der Schleifschicht 10, welche dadurch partikeldurchströmbar wird. Insbesondere kann dann Staub durch die perforierte Schleifschicht 10 hindurchtreten.
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Die Schleifkörner sind in ein Kunstharz oder ein anderes geeignetes Bindemittel eingebettet. Das Schleifkorn 12 selbst besteht aus scharfkantigen kleinen Abrasivkörpern aus beispielsweise Sandstein, Bimsstein, Quarz, Korund, Siliziumcarbid oder ähnlichen Hartstoffen. Die Schleifwirkung des erfindungsgemäßen Schleifkörpers 1 wird durch die Schleifkorngröße an die zu bearbeitenden Materialien und Schleifaufgabe angepasst.
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Bei einer Schleifmaschine mit Staubabsaugung wird der erzeugte Staub in der Regel durch Öffnungen im Schleifkörper abgesaugt, damit sich der Schleifkörper nicht mit Staub zusetzt, seine Schleifwirkung verliert und ausgetauscht werden muss. Ohne Staubabsaugung würde sich der Schleifkörper sehr schnell zusetzen, weil der Staub zwischen dem Werkstück und der Schleifkornfläche nicht abtransportiert wird und auf der Schleiffläche verklebt.
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Um dieses Problem zu lösen, weist der erfindungsgemäße Schleifkörper 1 zwischen der perforierten Schleifschicht 10 und der Klettadaptionsschicht 30 eine Staubspeicherschicht 20 auf. Diese Staubspeicherschicht 20 ist in ihrer Dicke D so bemessen, dass sie signifikante Mengen des anfallenden Schleifstaubs aufnehmen kann. In der Regel reicht das Aufnahme-Volumen der Staubspeicherschicht 20 für die Menge an Staub aus, den der Schleifkörper 1 über seine gesamte Lebensdauer erzeugt. Um überhaupt signifikante Mengen an Staub aufnehmen zu können, weist die Staubspeicherschicht 20 eine sehr hohe Luftdurchlässigkeit von mindestens 1500 Litern pro m2 und Sekunde auf. Gleichzeitig muss sie ausreichend formstabil sein, um die Schleifschicht 10 zu halten und die notwendigen Schleifdrücke zu übertragen.
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Ein Material, dass für diesen Zweck gut eignet ist ein Filterschaum 22, der eine Luftdurchlässigkeit von mindestens 1500 Litern pro m2 und Sekunde nach DIN EN ISO 7231 und eine Stauchhärte von 1–2 kPa aufweist. Solche Filterschäume bestehen üblicherweise aus weichelastischen Polymerschaumstoffen, bevorzugt aus einem retikulierten Polyurethanschaum. Beim Retikulieren wird der Schaum mit Wasserstoff angereichert, dann Sauerstoff zugeführt und so in einem Reaktor eine Explosion herbeigeführt. Dabei werden die Schaumstoff-Zellwände nahezu vollständig geöffnet, so dass nur ein Schaumstoff-Gerüst übrig bleibt. Die Luftdurchlässigkeit wird durch die Anzahl der offenen Poren pro Zoll (ppi) beeinflusst. Übliche Filterschaumtypen haben Porenzahlen von 10 ppi–90 ppi. Filterschaum erhält seine Bezeichnung aufgrund seiner Verwendung als Filter in Wasseraufbereitungsanlagen, Pumpen oder Aquarien.
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Die 5 zeigt eine mikroskopische Aufnahme des Übergangs zwischen einer Staubspeicherschicht 20 aus einem Filterschaum 22 und einer Klettadaptionsschicht 30 aus Velours. Man erkennt in 5 die Struktur des retikulierten Filterschaums 22 aus einem filigranen Zellgerüst und vergleichsweise großen Hohlräumen dazwischen. Diese Hohlräume sind für die sehr hohe Luftdurchlässigkeit und damit hohe Staubaufnahme und -speicherfähigkeit des Filterschaums 22 verantwortlich. Im Gegensatz hierzu ist die Klettadaptionsschicht 30 weitaus dichter gearbeitet und wirkt schon zum Teil als Staubfilterschicht 60, die zwar luftdurchlässig ist, aber Staubteilchen im Wesentlichen zurückhält.
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6 zeigt eine mikroskopische Aufnahme der Staubspeicherschicht 20 an einem Schleifkörper 1 hinter einer Perforationsöffnung 16. Man erkennt, dass das Zellgerüst des dreidimensionalen Filterschaums nur einen geringen Teil der Perforationsöffnung 16 bedeckt. Damit kann Staub beim Schleifen quasi ungehindert nur aufgrund des Schleifdrucks und der Bewegung der Schleifscheibe in die Staubspeicherschicht 20 eintreten, was bei der Verwendung weit weniger luftdurchlässiger Materialien, wie beispielsweise der in 5 dargestellten Klettadaptionsschicht 30, eine maschinelle Absaugung erfordert.
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Weiterhin eignen sich Abstandsgewirke 24 besonders gut als Staubspeicherschicht 20. Wie in 7 schematisch dargestellt, stellen Abstandsgewirke 24 doppelflächige Textilien dar, bei denen die kettengewirkten Flächenbereichen 25, 26 durch abstandshaltende Verbindungsfäden 27, sogenannte Polfäden, auf Distanz (Dicke d des Abstandsgewirks 24) gehalten werden. Es handelt sich bei den Abstandsgewirken 24 um Maschenwaren bzw. Gewirke, die um die dritte Dimension erweitert wurden. Abstandsgewirke 24 sind besonders gut luftdurchlässig mit einer Luftdurchlässigkeit von in der Regel weit mehr als 1500 Litern pro m2 und Sekunde. Daneben können sie, je nach Ausführung und Material, eine vergleichsweise hohe Stauchhärte aufweisen. Sie bieten daher eine formstabile und plane Auflage für die aufkaschierte Schleifschicht 10. Insbesondere stellen sie hierbei ein hohes Staubspeichervolumen bereit. Sie eignen sich daher sehr gut als erfindungsgemäße Staubspeicherschicht 20.
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Beim erfindungsgemäßen Schleifkörper 1 mit perforierter Schleifschicht 10 und einem integrierter Staubspeicherschicht 20 wird ein Zusetzen der Schleifschicht 10 dadurch verhindert, dass der Schleifstaub aufgrund der Schleifbewegung von der Schleifschicht 10 durch die, über die gesamten Schleifmittelfläche verteilten Perforationsöffnungen 16 hindurch in die Staubspeicherschicht 20 gedrückt wird und dort gespeichert wird. Ohne die sehr offene Struktur und dem damit verbundenen hohen Staubaufnahmevermögen der Staubspeicherschicht 20 würde sich der Schleifstaub sofort in die Perforationsöffnungen 16 zurückstauen und den Schleifkörper 1 zusetzen.
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Die Rotation des Schleifkörpers 1 unterstützt diese Staubaufnahme dadurch, dass in der Staubspeicherschicht 20 ein radialer nach außen gerichteter Luftzug entsteht, der den Staub durch die Perforationsöffnungen 16 hindurch in die Staubspeicherschicht 20 hineinzieht. Dieser Luftzug ist umso stärker, je höher die Luftdurchlässigkeit der Staubspeicherschicht 20 ist und je dicker die Staubspeicherschicht 20 ist.
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Der Schleifmittelträger 10 kann aus flächigen Materialien, wie beispielsweise Papier, Gewebe oder Kunststofffilm bestehen, der eine Vielzahl von unterschiedlich geformten Perforationsöffnungen 16 aufweisen kann. Die Perforationsöffnungen 16, die die Perforation 11 bilden, sind bevorzugt kreisförmig und haben bevorzugt einen Durchmesser D im Bereich von 1–6 mm, bevorzugter von 1–3 mm und noch bevorzugter von 1,5–2,5 mm. Je nach Schleifaufgabe sind sie in einem Abstand a von maximal 20 mm zueinander an dem Schleifmittelträger 14 angeordnet. Bevorzugte Abstände a sind 5–15 mm, 8–12 mm und 10 mm.
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Die Perforationsöffnungen 16 können als kreisförmige, eckige, ovale oder schlitzförmige Durchbrechungen ausgebildet sein. Sie können regelmäßig über die gesamte Fläche des Schleifmittelträgers 10 angeordnet sein, wie in der Perforation 11 der 8A dargestellt. Alternativ können sie auch in Mustern oder Anordnungen, wie dem in 8B dargestellten Spiralmuster angeordnet sein. Auch können die Perforationsöffnungen 16 unregelmäßig über den Schleifmittelträger 10 verteilt sein. In anderen Ausführungsformen, wie in 8C dargestellt, wird ein Randbereich des Schleifmittelträgers 10 nicht mit Perforationsöffnungen 16 versehen, um ein Einreißen des Schleifmittelträgers 10 am Rand zu vermeiden. In der Ausführungsform der 8C werden im Vergleich zu 8A größere Perforationsöffnungen 16 verwendet. Je nachdem welche Materialien beschliffen werden (z. B. bei Holz), können größere Durchbrechungen von Vorteil sein.
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Der Schleifmittelträger 10 kann auch aus einem Schleifgitter 17 bestehen, wie in 8D dargstellt. Schleifgitter 17 sind in bestimmten Anwendungsbereichen, wie in der Bodenbearbeitung und im Trockenbau stark verbreitet. Der Vorteil der Schleifgitter 17 besteht darin, dass sich Schleifgitter 17 aufgrund ihrer offenen Gitterstruktur nicht zusetzen, solange sie nicht rückseitig mit einem Klettvelours zwecks Befestigung an einem Schleifmittelhalter versehen sind. Der Nachteil den Schleifgitter 17 gegenüber einem Schleifmittel mit einem Schleifmittelträger 10 aus Papier haben, besteht in der wesentlich geringeren Schleifleistung, die darauf zurückzuführen ist, dass die Schleifmittelfläche zur offenen Maschenfläche nur ca. 50% beträgt. Die Öffnungen zwischen den Maschen des Schleifgitters 17 bilden ebenfalls eine Perforation 12 der Schleifschicht.
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Der Schleifkörper 1 kann an seinem Außenumfang mit einer bevorzugt staubundurchlässigen Mantelschicht 40 versehen sein, die verhindert, dass Staub aus der Staubspeicherschicht 20 des rotierenden Schleifkörpers 1 herausgeschleudert wird. So wird der Staub in der Staubspeicherschicht 20 noch besser zurückgehalten und die Staubbelastung der Umwelt wird weiter verringert.
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Bei Schleifkörpern 1 ohne Mantelschicht 40, kann das radiale Herausschleudern des Staubs aus der Staubspeicherschicht genutzt werden, dort den Staub durch Hauben oder ähnliches an der Maschine aufzufangen. Damit reinigt sich die Staubspeicherschicht, je nach Staubkorngröße und Material der Staubspeicherschicht, quasi selbsttätig während des Betriebs und die Lebensdauer des Schleifkörpers erhöht sich.
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In den 2–4 sind Schleifköper 1 dargestellt, die eine zusätzliche Radiallüfterschicht 50 aufweisen. Sie dient dazu aus der Rotationsbewegung des Schleifkörpers 1 (oder oszillierende Bewegungen) einen zusätzliche Luftstrom zu erzeugen, der die Aufnahme des Schleifstaubs im Schleifköper 1 unterstützt. Die Radiallüfterschicht 50 kann in der in 2 dargestellten Ausführungsform zwischen der Klettadaptionsschicht 30 und der Staubspeicherschicht 50 angeordnet sein und aus einem geeigneten Kunststoffmaterial bestehen. Sie umfasst geneigte Lüfterschaufeln 58, welche einen Luftstrom durch den Schleifkörper 1 erzeugen, wie durch die Pfeile 51 und 18 in 2 angedeutet. Damit wird der Schleifstaub nicht nur mechanisch in die Perforationsöffnungen 16 hineingedrückt sondern auch durch den Luftstrom 18, 51 in die Staubspeicherschicht 40 hineingezogen. Damit verbessert sich die Staubaufnahme und Staubbindung des Schleifköpers 1.
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Eine derartige Radiallüfterschicht 50 ist insbesondere vorteilhaft bei Schleifmaschinen, die weder interne Absaugeinrichtungen aufweisen, noch an externe Absaugeinrichtungen (Staubsauger) angeschlossen werden können.
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Wie in 2 dargestellt, ist zwischen der Radiallüfterschicht 50 und der Staubspeicherschicht 20 eine Staubfilterschicht 60 angeordnet. Die Staubfilterschicht 60 ist luftdurchlässig, hält aber Staub zurück und verhindert so, dass der Staub in die Radiallüfterschicht 50 eintritt und von dort an die Umgebung abgegeben wird. Der Staub wird daher in der Staubspeicherschicht 20 zurückgehalten.
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4 zeigt einen Schleifkörper 1, bei dem die Radiallüfterschicht 50 von dem Rest des Schleifkörpers 1 trennbar ist. Somit kann die Radiallüfterschicht 50 wiederverwendet werden, wenn die Staubspeicherschicht 20 gesättigt oder die Schleifschicht 10 zugesetzt ist und ersetzt werden muss. Zu diesem Zweck ist die Radiallüfterschicht 50, wie in 3 dargestellt, mit einer Klettadaptionsschicht 54 zur Verbindung mit einer Werkzeugaufnahme und mit einer Kletthaftschicht 56 zur Verbindung mit der Klettadaptionsschicht 30 versehen.
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Der Schleifkörper 1 kann in vorteilhafter Weise für unterschiedliche Schleifmaschinen verwendet werden. Zu diesem Zweck kann der Schleifkörper 1 je nach Maschine kreisrund, eckig, rechteckig oder dreieckig ausgebildet. Es ist weiterhin auch möglich, Schleifhülsen zum Schleifen von zylindrischen Innen- oder Außenflächen oder Endlosschleifbänder aus einem oder mehreren Schleifkörpern 1 herzustellen. Bei derartigen Schleifmitteln ist es oft nicht möglich eine maschinelle Absaugung vorzusehen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schleifkörper
- 10
- Schleifschicht
- 11
- Perforation
- 12
- Schleifkorn
- 14
- Schleifmittelträger
- 16
- Perforationsöffnung
- 17
- Gittergewebe
- 18
- Bahn des Staubs
- 20
- Staubspeicherschicht
- 22
- Filterschaum
- 24
- Abstandsgewirke
- 25, 26
- Flächenbereiche
- 27
- Verbindungsfäden
- 30
- Klettadaptionsschicht
- 40
- Mantelschicht
- 50
- Radiallüfterschicht
- 51
- Luftströmung
- 54
- Klettadaptionsschicht
- 56
- Kletthaftschicht
- 58
- Lüfterschaufeln
- 60
- Staubfilterschicht
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0781629 B1 [0005, 0005, 0005]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- DIN EN ISO 7231 [0019]
- DIN EN ISO 7231 [0047]
