DE102020004461A1

DE102020004461A1 - Schleifmittel, Vorrichtung mit umlaufendem Endlosband und Verwendung eines Schleifmittels

Info

Publication number: DE102020004461A1
Application number: DE102020004461.1A
Authority: DE
Inventors: Frank Esser; Alexander Pauly
Original assignee: GKD Gebr Kufferath GmbH and Co KG; GKD Gebr Kufferath AG
Current assignee: GKD Gebr Kufferath GmbH and Co KG; GKD Gebr Kufferath AG
Priority date: 2020-03-27
Filing date: 2020-07-23
Publication date: 2021-09-30
Also published as: WO2021190682A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schleifmittel, das ein Flächengefüge mit einer Metallfaser aufweist. Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung mit einem umlaufenden Endlosband, das ein derartiges Schleifmittel aufweist. Letztlich betrifft die Erfindung auch die Verwendung eines derartigen Schleifmittels als planes Schleifmittel, bei dem das Flächengefüge relativ zu einer Oberfläche eines zu schleifenden Mediums bewegt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schleifmittel. Schleifmittel werden in unterschiedlichen Ausführungsformen hergestellt und üblicherweise in verschiedener Körnung angeboten. Hierfür werden in der Regel Papiermaterialien mit Sand oder anderen Materialien beschichtet. Das Beschichtungsmaterial ermöglicht auf einem Produkt einen abrasiven Prozess. Derartige Schleifmittel haben den Nachteil, dass sie nur eine begrenzte Lebensdauer haben, da sich die härteren Materialien von der Grundschicht ablösen.
Es sind auch Vollkörperschleifmittel bekannt, bei denen während des Schleifprozesses Material vom Schleifkörper abgetragen wird. Hierfür sind beispielsweise zum Schleifen von Messern Schleifscheiben aus Stein oder speziellen besonders harten Materialien bekannt.
Zum Reinigen von angebrannten Rückständen auf Töpfen und Pfannen sind Metallknäule bekannt, mit denen Oberflächen behandelt werden können, wobei die Schmutzreste sich im Metallknäuel verfangen und anschließend ausgewaschen werden können.
Diese bekannten Schleifmittel haben entweder den Nachteil, dass sie schnell selbst verschleißen, sich selbst verbrauchen oder stumpf werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Schleifmittel für plane Oberflächen zu entwickeln, das einen definierten Abtrag erlaubt und eine lange Lebensdauer hat.
Diese Aufgabe wird mit einem Schleifmittel gelöst, das ein Flächengefüge mit einer Metallfaser aufweist.
Ein Flächengefüge ist ein aus mindestens einer Faser hergestelltes im Wesentlichen zweidimensionales Gebilde, das eine plane Oberfläche aufweist. Als Flächengefüge eignet sich beispielsweise ein Gewebe, ein Vlies, ein Gestrick, ein Gewirk oder ein aus Spiralen hergestelltes im Wesentlichen zweidimensionales Gefüge.
Eine Metallfaser kann hierbei ein Metallseil, eine Metalllitze, ein Metalldraht, ein Metallband oder ein ähnliches im Wesentlichen eindimensionales Metallprodukt sein.
Bei der Herstellung des Schleifmittels wird somit ein im Wesentlichen eindimensionales Metallprodukt in ein im Wesentlichen zweidimensionales Flächengefüge durch einen Web-, Strick- oder einen anderen Fügeprozess umgewandelt, wodurch ein mattenförmiges Produkt entsteht, das fest als starre Fläche oder auch als mindestens in einer Richtung flexibles Produkt hergestellt werden kann.
Dies ermöglicht es, das Flächengefüge an einem Träger zu befestigen und relativ zu einem zu behandelnden Produkt zu bewegen. Dabei wirkt das Flächengefüge abrasiv auf das Produkt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Flächengefüge offene Poren aufweist. Durch diese offenen Poren kann abgeschliffener Schleifstaub in das Flächengefüge und vorzugsweise auch durch das Flächengefüge hindurch gelangen oder auch auf der dem Produkt gegenüberliegenden Seite des Flächengefüges abgesaugt werden. Dabei ist die Größe der Poren auf die Feinheit des Flächengefüges derart abgestimmt, dass das abgeschliffene Material durch die Poren hindurch treten kann.
Vorteilhaft ist es daher, wenn das Flächengefüge beispielsweise mehr als 20 % freie Durchgangsfläche aufweist. Besonders vorteilhaft sind freie Durchgangsflächen von mehr als 40 %, 50 % oder sogar 60 % des Flächengefüges. Dies erleichtert das Absaugen von Schleifstaub und führt zu einem Selbstreinigungseffekt des Schleifmittels. Die im Flächengefüge zirkulierende Luft führt auch zu einer Kühlung des Flächengefüges.
Vorteilhaft ist es, wenn die Metallfaser ein Edelstahl ist. Die verwendete Metallfaser sollte einerseits flexibel sein, um aus ihr ein Flächengefüge herstellen zu können und andererseits sollte sie besonders hart sein, um sich beim Schleifprozess nicht aufzubrauchen. Hierzu eignen sich Buntmetalle wie Messing oder Kupfer. Es ist aber vor allem Edelstahl sehr geeignet.
Um einerseits eine ausreichende Flexibilität der Metallfaser zur Herstellung des Flächengefüges bereitzustellen und andererseits eine besonders große Härte der Oberfläche, wird vorgeschlagen, dass das Flächengefüge eine Beschichtung aufweist. Dies erleichtert es auch als Grundkomponente statt Edelstahl Gussstahl zu verwenden. Eine Beschichtung kann durch Auftragsschweißen oder Pulverpanzerung, geklebte Keramik, gelötetes Hartmetall, verklebten Hartguss oder auch mit Kunststoffen erzielt werden.
Mit Hilfe der PVD-Beschichtungstechnik kann man eine besondere Verschleißbeständigkeit und Schmierfähigkeit erzielen (beispielsweise XNT - DayTiN^®). Beispielsweise unter XCN - TiCN von Dayton werden Materialien für die Dünnschicht-PVD Beschichtung angeboten, die härter als Karbid sind und besonders gut für Edelstahl, Nickel und Kupfer geeignet sind. Noch härtere Beschichtungen ermöglichen XAN - DayTAN™ von Dayton. Diese PVD Beschichtung mit hohem Aluminiumgehalt bewirkt eine hohe Temperaturbeständigkeit und ist gut für Anwendungen geeignet, bei denen Oberflächenwärme entsteht. Damit kann eine Härte bis zu Vickers 3.400 erzielt werden. Für hohe Verschleiß- und Temperaturbeständigkeit eignet sich auch XNA - ZertonPlus™. Weiterhin wird auf die Produkte XNM, XCD, XNP, XNAP - XNAProgress und CRN von Dayton als geeignete Beschichtungsmaterialien verwiesen. Besonders geeignet sind Beschichtungen aus der Gasphase als PVD Beschichtung und plasmaunterstützte Randschicht-Wärmebehandlung.
Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn die Beschichtung Wolframkarbid, Keramik oder Korund aufweist.
Das Flächengefüge kann als ebene Fläche auf eine Platte, eine Netzstruktur oder einen Rahmen aufgespannt als Schleifmittel verwendet werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Flächengefüge als Endlosband ausgebildet ist. Dies ermöglicht es, auf einer Strecke zwischen zwei Umlenkrollen das Endlosband mit dem Produkt in Berührung zu bringen, um dort einen Schleifprozess zu bewirken. Der andere Bandbereich kann dazu verwendet werden, das Band zu säubern und zu kühlen. Dabei kann Luft durch das Flächengefüge geblasen werden und das Flächengefüge kann auch mit Bürsten oder anderen Medien, wie beispielsweise auch mit Wasser gekühlt und gereinigt werden.
Aus einem planen rechteckigen Flächengefüge kann ein Endlosband beispielsweise über eine Lötnaht, eine Schweißnaht, eine genähte Naht oder eine gesteckte Naht hergestellt werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Flächengefüge quer zur Längsrichtung eine Verbindung aufweist, an der die Metallfaser verschweißt oder gelötet ist.
Eine besonders sichere und gegebenenfalls auch lösbare Verbindung kann dadurch erzielt werden, dass die Metallfaser an einem Ende eine Öse aufweist.
Um den Verbindungsbereich zu schützen, wird vorgeschlagen, dass das Flächengefüge quer zur Längsrichtung eine Verbindung aufweist, die hinter der äußeren Oberfläche des Flächengefüges derart zurückliegt, dass das Flächengefüge keine Abdrücke an einem anliegenden Produkt bewirkt.
Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass das Flächengefüge als Gewebe ausgebildet ist.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn das Gewebe in Kettrichtung Seile aufweist. Alternativ kann das Flächengefüge auch als Spiralband ausgebildet sein.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch mit einer Vorrichtung mit einem umlaufenden Endlosband gelöst, bei der das Endlosband ein derartiges Schleifmittel aufweist. Ein Endlosband ermöglicht einen Selbstreinigungseffekt durch die Zentrifugalkräfte an den Umlenkstellen. Außerdem bietet ein Endlosband nicht im Eingriff mit dem zu behandelnden Gut stehende Stellen, an denen das Band gekühlt und gereinigt werden kann. Besonders vorteilhaft ist an diesen Bereichen eine Absaugung, die es ermöglicht, Luft aus dem Flächengefüge zu saugen, um Partikel zu entfernen.
Alternativ oder kumulativ kann jedoch auch ein Gebläse verwendet werden, um das Flächengefüge frei zu blasen.
Hierfür ist es besonders vorteilhaft, wenn das Endlosband offene Poren und vorzugsweise zwischen den Umlenkrollen radial innen eine Absaugeinrichtung aufweist.
Versuche haben gezeigt, dass es vorteilhaft ist, wenn das Endlosband ein Gewebe ist, dessen eine Faser in Längsrichtung des Endlosbandes verläuft, während die Kette oder bei Schussläufern der Schuss den abrasiven Effekt bewirkt.
Alternativ kann das Endlosband auch ein Gliederband aus Spiraldraht sein, dessen Spiralen um Achsen verlaufen, die in Längsrichtung des Endlosbandes ausgerichtet sind, während der Spiraldraht den abrasiven Effekt bewirkt.
Letztlich wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe auch durch eine Verwendung eines derartigen Schleifmittels als planes Schleifmittel gelöst, bei der das Flächengefüge relativ zu einer Oberfläche eines zu schleifenden Mediums bewegt wird. Hierbei wird das Flächengefüge entweder in einer geraden Richtung, wie mit einem Endlosband relativ zur Oberfläche des zu schleifenden Mediums bewegt. Alternativ kann das Flächengefüge auch auf einer zweidimensionalen Ebene, beispielsweise in kreisenden Bewegungen bewegt werden, um den abrasiven Effekt an einer planen Oberfläche des Mediums zu bewirken.
Eine besonders vorteilhafte Verwendung des Schleifmittels liegt vor, wenn das zu schleifende Medium eine Holzfaserplatte ist, die mit einem umlaufenden Endlosband bearbeitet wird.
Vorteilhafte Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigt

1 ein Gewebe aus Seilen, die jeweils aus Metallfasern hergestellt sind,
2 ein Gewebe aus Metallseilen in der Kette und Metalldrähten im Schuss und
3 ein Gewebe aus Spiraldraht.

Die in den Figuren gezeigten Gewebe können in einer senkrechten oder waagerechten Richtung der Abbildung relativ zu einem zu behandelnden Gut bewegt werden, um mit der gezeigten Oberfläche auf dem Gut einen abrasiven Effekt zu bewirken.
Die 2 zeigt Öffnungen im Gewebe, durch die Schleifgut durch das Gewebe hindurch treten kann. Auch das in 3 gezeigte Spiralband kann in waagerechter oder senkrechter Richtung der Abbildung relativ zu dem zu schleifenden Gut bewegt werden.

Claims

Schleifmittel, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Flächengefüge mit einer Metallfaser aufweist.
Schleifmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächengefüge offene Poren aufweist.
Schleifmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächengefüge mehr als 20 % freie Durchgangsfläche aufweist.
Schleifmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallfaser ein Edelstahl ist.
Schleifmittel nach, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächengefüge eine Beschichtung aufweist.
Schleifmittel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung Wolframkarbid aufweist.
Schleifmittel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung Keramik oder Korund aufweist.
Schleifmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Flächengefüge als Endlosband ausgebildet ist.
Schleifmittel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächengefüge quer zur Längsrichtung eine Verbindung aufweist, an der die Metallfaser verschweißt oder gelötet ist.
Schleifmittel nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallfaser an einem Ende eine Öse aufweist.
Schleifmittel nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächengefüge quer zur Längsrichtung eine Verbindung aufweist, die hinter der äußeren Oberfläche des Flächengefüges derart zurückliegt, dass das Flächengefüge keine Abdrücke an einem anliegenden Produkt bewirkt.
Schleifmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Flächengefüge als Gewebe ausgebildet ist.
Schleifmittel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebe in Kettrichtung Seile aufweist.
Schleifmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass Flächengefüge als Spiralband ausgebildet ist.
Vorrichtung mit einem umlaufenden Endlosband, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Schleifmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Endlosband offene Poren und radial innen eine Absaugeinrichtung aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Endlosband ein Gewebe ist, dessen eine Faser in Längsrichtung des Endlosbandes verläuft, während die Kette oder bei Schussläufern der Schuss den abrasiven Effekt bewirkt.
Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Endlosband ein Gliederband aus Spiraldraht ist, dessen Spiralen um Achsen verlaufen, die in Längsrichtung des Endlosbandes ausgerichtet sind, während der Spiraldraht den abrasiven Effekt bewirkt.
Verwendung eines Schleifmittels nach einem der Ansprüche 1 bis 14 als planes Schleifmittel, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächengefüge relativ zu einer Oberfläche eines zu schleifenden Mediums bewegt wird.
Verwendung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das zu schleifende Medium eine Holzfaserplatte ist, die mit einem umlaufenden Endlosband bearbeitet wird.