DE1427586A1 - Schleif- und Schlichtwerkzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Schleif- und Schlichtwerkzeuge und insbesondere solche Werkzeuge, welche fiber- oder faserartige Stoffe enthalten, sowie auf verschiedene Verfahren zu deren Erzeugung.

Kraftbetriebene Drehbürsten, Schwabbel u.dgl. werden seit langem zu besonderen Endbearbeitungsarbeiten an Werkstucken benützt. Diese Werkzeuge umfassen oft Schleifmittel, die entweder unmittelbar durch eine «Schmierstange" oder mittels einer ein Schleifmittel enthaltenden Flüssigkeit aufgebracht sind. Drehbürsten sind Jedoch allgemein teuer herzustellen

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und benötigen zum Aufbringen des Schleifmittels geschulte Arbeitskräfte- zur richtigen Endbearbeitung des Werkstücks. Ausserdem ist das Aufbringen des Schleifmittels von Hand eine schcnitzige Arbeit ναού. neigt zu ungleiehmässiger Prodiaktion.

Gegenwärtig hergestellte Schleifscheiben bestehen geT/ohnlich aus einer Menge kleiner, zusammengepresster Schleifkörner, die durch eine gefoimte und gebrannte Keramikmasse oder eine Haraaasse bondiert sind* KLe Herstellung dieser Scheiben ist sehr schwierig, benötigt sorgfältigste Einlagerung des körnigen Schieifmitteis, sowie normalerweise auch lange ELnforenn- oder Aushärtung szei ten. Viele solche Scheiben sind spröde, müssen sorgfältig gehandhabt v/erden und müssen oft zugerichtet werden, um gieiehmassige Arbeit zu erzielen.

Aus diesem Grunde urarden Burst- und Schliehtwerkzeuge sum Polieren und Schwabbeln, besonders im Arbeitsbereich, der den ■ Schleifscheiben zunächst liegt, entwickelt, \ⁱvobei ihre Konstruktion einen starren aber verformbaren Körper umfasst, welcher einen langsam nachgebenden Widerstand für den normalen Maximaldruck des Schleifmittels gegen ein Werkstück liefert. In diesem Verformbaren Körper liegen fiber- oder faserartige Stoffe derart, dass die hierdurch, gebildeten Hohlräume oder Verzahnungen das Schleifmittel aufnehmen und festhalten.

Es ist daher klar, dass ein Werkzeug, welches sich zur schnellen und einfachen Erzeugung eignet und dessen Schliehtarbeit der der teuereren Schleifscheiben gleichkommt, sehr wünschenswert ist.

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Es .ist daher ein Hauptziel der Erfindung, ein Schleif- und . Schlichtwerkzeug zu schaff en, das sich "billig und leicht erzeugen lasst "und trotzdem unerwartet gute Endresultate liefert.

Es ist ein weiteres Hauptziel der Erfindung, ein Schleif- und Schlichtwerkzeug zuschaffen, dessen Arbeitsergebnisse einen neuen Bereich umfassen, welcher gleichzeitig den bisher bekannter Schleifscheiben und Sehwabbel oder Bürstscheiben umfasst.

Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein Schleif- -und Schlichtwerkzeug zu schaffen, welches das Yferkstück nicht beschmutzt und auch beim Üb erhitzen keinen unangenehmen Geruch abgibt.

Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein Schleif- und Schlichtwerkzeug zu schaffen, welches eine Oberfläche in einem kleinen Mikronbereich abnehmen kann, wie dies bei einer Schleifscheibe der Fall ist, dabei aber dermoch einen verhältnismässig hohen Färb- oder Glanzgrad verleiht, wie dies normalerweise nur durch einen zweiten Vorgang mittels ühichschwabbel zu erreichen ist.

Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung hervor.

Zur Verwirklichung der vorgenannten und "ähnlicher Zwecke umfasst die Erfindung die im Folgenden im Einzelnen beschriebenen und in den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen

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dargelegten Züge, welche in Einzelheiten gewisse, beispiels-' weise Ausführungsfo:nnen der Erfindung darstellen. Diese zeigen jedoch nur einige der verschiedenen Möglichkeiten der Anwendung sfο men der erfindungsgem'ässen Grundsätze.

In den beiliegenden Zeichnungen stellt dar:

Fig. 1 ist eine Draufsicht auf ein erfindungsgem'ässes Schneidband Schleifwerkzeug; '

Fig. 2 ist eine vergrößerte Teilansicht und zeigt die offene, faserige Struktur des Werkzeugs nach Fig.Ij

Fig. 5 ist eine Draufsicht auf eine andere Ausführung sf ο im, bei welcher das Schleif- und Schlichtwerkzeug weitgehend gefüllt ist;

Fig. 4 ist eine vergrösserte Teilansicht der Struktur des Werkzeugs nach Fig.3;

Fig. 5 ist eine Draufsicht auf eine andere erfindungsgemässe Ausführungsform unter Einsatz eines in einem Kunststoff eingebetteten Vorgespinst es ι

Fig. 6 ist eine andere erfindungsgemässe Ausführung sfο nn mit einem durch eine Kunststoff scheibe abgestützten Tuchgewebej

Fig· 7 zeigt eine weitere Ausführung mit ungewebten Fasern, die willkürlich in der Kunststoff scheibe eingelagert sind;

Fig. 8 ist eine Teilansicht der Einlagerung des Füllermaterials im Werkzeug nach Fig.^J

Fig. 9 ist eine weitere erfindungsg erfasse Ausführung sf ο im unter Einsatz einer spiral enfÖrnCLg gewun&snen, ungewebten, fiberartigen Abstützung;.

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Pig· 10 ist eine andere erfindungsgemässe Ausführung sfο im mit radial angeordneten Drahten, welche das Fasermaterial des Werkzeugs darstellen;

Fig. 11 ist eine andere erfindungsgemässe Ausführungsform mit einer bekannten Rundbürste und einem ringförmigen Halter als Faseimaterial;

Flg. 12, 15» 14, 15 und l6 zeigen Werkzeugformen, liuf welche sich die Grundsatze der Erfindung anwenden lassen;

Fig. 17 ist eine Kunst stoff scheibe nach Massgabe der Erfindung, bei welcher nur das Mittelteil verstärkt ist;

Fig. 18 zeigt die verschiedenen Etappen bei der Erzeugung der erfindungsgemassen Schleif- und Schlichtwerkzeuge in einem Vorgang;

Fig. 19 und 20 zeigen zwei andere Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemassen Schleif- und Schlichtwerkzeuge;

Fig. 21 zeigt ein andereö Verfahren zur Formung des Schleifwerkzeugs mittels einer Schleuderfoim.

iiit Bezug auf die Zeichnungen, zeigt Fig.l eine runde Schleifoder Schlichtscheibe 1 mit einem äusseiren Arbeitsteil 2 und einem inneren Körper 5. Der Arbeitskörper des Werkzeugs besteht hauptsächlich aus einer Pressmasse eines fasrigen Materials, wie z.B. TanjLko-Faser. Diese Tampiko-Faser ist handelsüblich in Ballen als Tulatex erhältlich, ein Material das in der Mobelmanufaktur weitgehend zu Polsterungen verwendet wird. Diese Tampiko-faser stammt von einer Pflanze der TuIa-Faailie und wird auch Istle, IxIdLe oder mexikanische Tampiko-Faser genannt. Die Fasermasse wird gewöhnlich-τ/ird gewöhnlich mit einem geeigneten Bindemittel behandelt, um die Ballenform

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beizubehalten· Ein Beispiel einer solchen Erstbondierung ist Latexgummi, der beispielsweise in einer dünnen Schicht in einer Saugkammer auf die Fasern aufgespritzt wird. Die Masse passiert dann eine Trocken- und Vulkani si erkamra er, in welcher das Bindemittel ausgehärtet wird. Der fertige Ballen bildet normalerweise Schichten, deren Fasern durch das Bindemittel . zusammenhalten. Ändere Arten von faserartigen Stoffen, wie Agavefaser (Sisalfaser), Baunraollabfalle, gummierte Fasern oder Kunststoffasern lassen sich auch verwenden.

Wenn man solche Tampikofasern den. in einer Schleifscheibe vorkommenden Druck oder Abrieb aussetzt, würden sie zerreissen und auseinanderfallen. Aus diesem Grunde verwendet man erfindungsgemäss eine Fasermasse, die bereits vorbehandelt wurde, und welche normalerweise in Schichtenform vorhanden ist, und aus welcher ein Stanzstück wie in Fig »I herausgestanzt wird. I5n dieses Stanzstück als Schleif- oder Schlichtwerkzeug benützen zu können, muss ein weiteres Bindemittel verwendet werden, welches die fasrigen Elemente fester bindet. ■

Bei dem Werkzeug nach Fig.l und 2 genügt eine solche Menge von Zusatz-Bindeaittel, die notwendig ist, um die Fasern an · ihren Kreuzungssteilen und Kontaktflächen f estzulegen, sodass sie in dieser Lage fixiert sind. Dieses zusätzliche Bindemittel fixiert nicht nur das Werkzeug in dieser runden Form, sondern wirkt auch als Verstärkung und Abstützung für die Arbeitsfläche. Mit dieser verhältnismässig kleinen Menge Bindemittel wirkt die Arbeitsfläche grundsätzlich als Drelibürste, M>bei Jedoch die Fasern richtungsgemäss ganz willkürlich liegen.

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Dieses zusätzliche Bindemittel kann auch geschäumt sein, um so einen einheitlichen, festen Körper zu bilden, in dem die Fasern, durcheinander elastisch gelagert sind, so dass die Arbeitsfläche je nach dem Anpressdruck an das Werkstück nachgibt und federt.

Das Bindemittel zum Zusammenhalten des Fasermaterials ist vorzugsweise ein Polyurethan. -Geeignete Polyurethane können beispielsweise folgendermassen hergestellt werden: 1· Durch Reaktion eines Polyols, Polyesters, Polyäthers oder Alkyds mit einem Isozyanat in Gegenwart eines die Reaktion beschleunigenden Katalysators.

2· Durch Reaktion eines Polyols, Polyesters, Polyäthers oder Alkyds mit einem Isozyanat zur Bildung eines Zwischenpolymerisats mit Überschuss an Isozyanat; diese Zwischenpolymerisate werden dann in Gegenwart eines Katalysators, z.B. eines Amins, weiter zur Reaktion gebracht. 5· Durch Reaktion eines Polyols, Polyesters, Polyäthers oder Alkyds mit einem Polyisozyanat.

Allgemein bilden sich Polyurethane durch Reaktion eines Isozyanats oder Dlisozyanats mit Stoffen mit positivem Zerewitinoff-Test (siehe "Polyurethanes" von Bernard A· Dombrow, Reinhold Publishing Corporation, Hew Tork, 1957» ttfcer weitere Einzelheiten und insbesondere eine Besprechung von festen, halbfesten und flexiblen Polyurethanschäumen).

Es können jedoch auch Vinyl-Plastisole als Bindemittel, und insbeondere ein Polyvinylchlorid mit einem geeigneten Plastifizierungsmittel benutzt werden. Diese ViHyI-Plastisole schäumen leicht und eignen sich als Bindemittel für das Werkzeug.

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Andere solche Bindemittel sind, z.B., die bekannten Phenolschaumstoffe, Silikonharzschaumstoffe oder geschäumte Epoxydharze. Obwohl sich diese Schaumstoffe für gewisse Endbearbeitung szwecke eignen, ist das oben erwähnte Polyurethanharz praktisch universell brauchbar und daher als Bindemittel für das erfindungsgemässe Werkzeug vorzuziehen.

Mach dem Ausstanzen des runden Stanzstücks auf die Foim nach Fig.l wird eine geeignete Menge Bindemittel, vorzugsweise ein Polyurethan, zugegeben, in. das fasrige Material eingedrückt, um die Fasern an ihren Berührungspunkten P zu binden und so ein zusammenhangend festes und dennoch offenes Schleif- und Schlichtwerkzeug zu schaffen. Das Werkzeug in Fig.l ist zu 90 % seines Volumens offen, d.h., dass das Harzbindemittel und der Faserpolster zusammen nur 10 $ -des Gesamtvolumens des V/erkzeugs ausmachen. Das Werkzeug hat daher eine Vielzahl von offenen Hohlräumen, welche Schleifmittel aufnehmen können, und kann dann als Bürste benützt werden, wobei die Fasern 4 wahllos in der Scheibe gelagert sind, sodass sie von der Arbeitsfläche 2 leicht in alle Richtungen abstehen. Hierdurch wird eine Bürstwirkung erzielt, die nach Zugabe geeigneter Schleifmittel auf die bereits angeführte Art und Weise durch die hieraus erfolgende Schleif wirkung noch verbessert wird. Dieses offene Werkzeug stellt eine erfindungsgemässe Ausführungsform dar.

Fig. 5 zeigt eine zweite erfindungsgemässe Ausführung sfο na und hat dieselbe fiberartige oder Tampikofaser-Struktur, ist jedoch vorzugsweise ganz von einem Polyurethanschaum durchdrungen.

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Auch dieses Werkzeug hat eine äussere Arbeitsfläche 5 und einen Körper oder Kern 6. Das Werkzeug selbst wird aus einem runden Stanzstück aus Tampiko oder TuI atex-Faser hergestellt, ist Jedooh so vom Polyurethan durchdrungen, dass alle Zwischenräume des Faserkissens ausgefüllt sind. Das Polyurethan wird natürlich mit einem Schaummittel oder Katalysator zur Eeaktion gebracht, sodass der Faserkörper 6 zur Abstützung der Arbeitsfläche 5 elastisch deformierbar ist. Da die Fasern ganz -willkürlich im Körper liegen, stehen sie ebenso willkürlich leicht aus der Arbeitsfläche hervor. Wie im folgenden beschrieben, kann ein geeignetes Schleifmittel dem Harz beigegeben werden, sodass die ArbeitsfTäche des Werkzeugs sovrohl willkürlich hervorstehende Fasern als auch Äbriebstoffe enth*ält. Beide Werkzeuge nach Fig.l und 5 haben natürlich runde öffnungen 7 ^d 8 zur Aufnahme einer umlaufenden Welle.

Das Werkzeug besteht demnach grundsätzlich aus einem Gefüge willkürlich in der Scheibe liegenden Materials, wodurch eine Bürstfläche erzeugt wird, die eine Vielzahl von Arbeitsspitzen verschiedenartigster Zusammenstellung, Eichtung, Länge und Wink el stellung aufweist. Genaue Besichtigung der Arbeitsfläche zeigt nicht eine kleine zylindrische Fläche, sondern eine, in welcher die Unterschiede in der Höhe und Stellung der Fasern sich über die ganze Dicke der Arbeitsfläche ändern. Obwohl die Wirkung der Arbeitsfläche atif das Werkstück das Material auszurichten trachtet, ist dies viel geringer als bei konventionellen Schwabb el scheiben, bei welchen die Fasern allgemein parallel und konzentrisch angeordnet sind.

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Diese Werkzeuge haben daher einen starren, Jedoch verformbaren Körper, wobei der Grossteil des Körpers grundsätzlich unverändert bleibt, bis dieser Teil zum Teil der Arbeitsfläche ■wird, wenn sich der Durchmesser der Scheibe allmählich verfeinert· Das inaktive Verhalten des Körpers beruht hauptsächlich auf seiner Elastizität und dies ist auch die Ursache dafür, dass die Arbeitsfläche bei der Arbeit-fast gar nicht über die Zimmertemperatur ansteigt* Bei der Ausführung sform nach, Fig. 1 ist die Kühlung sogar noch besser, da 3a $Q % des Werkzeugvolumens offen sind.

Die offene Struktur beider Werkzeuge nach RLg.X und 5 schafft Spitzen oder Höhlungen zur Aufnahme und zum Festhalten von Sehleifkörnern sogar besser als konventionelle Bürsten. Die Längen der Arbeitsspitzen schwanken zwischen 0,40 mm und 6,55 nmi usrä. Bind die Ursache der hohen Schneidid.rlcung des Werkzeugs und seiner gleiehmässigen Wirkung auf harten und weichen Werkstoffen, Dies erklärt auch die Abwesenheit von Eattermarken auf der bearbeiteten Oberfläche, die bei gewissen Scheiben, z.B. bei Schleif scheiben und Bürsten, auftreten können*

KLg«5 und 6 zeigen erfin&ungsgemässe Ausführungsformen unter Einsatz einer Gewebegespinst scheibe 9 (Fig. 5) unct einer.Gjgvire.betuchscheibe 10 (Fig.6). Wie aus Fig.5 ersichtlich, ist die Stellung' der Spitzen des benützten Materials ganz willkürlich, da das Fasermaterial allgemein abwechselnd rechtwinklig zu einander um den Umfang der Arbeitsfläche angeordnet ist. Dasselbe gilt auch für die Tuch-Kunst stoff scheibe in Fig.6.

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Erwünschtenfalls kann das Vorgespinst oder Tuch auch mittels eines Vinyl-Plastisols als Bindemittel geschichtet sein. . Vorzugsweise benützt man jedoch geschäumtes Polyurethan, dem granuläre Abriebmittel beigegeben werden können.

Fig. ¹J und 8 zeigen einen nicht gewebten Faserkörper in einer Schaumstoff scheibe. Fig. 8 zeigt die Arbeitsfläche des Werkzeugs mit den Blasen oder Zellen, die willkürlich angeordneten Fasern 11 und die Abriebpartikel 12, welche durch die Zellen

13 in Abstand gehalten werden. Schleifkörner 12 können zugegeben werden, um ein Schleifwerkzeug zu schaffen, das die Züge einer Bürste und einer Schleischeibe vereinigt. Die Scheibe

14 und ihre Arbeitsfläche I5 habatidieselbe Formung wie die Scheiben in Fig. 1, J, 5 und β.

In einem solchen Körper aus ungewebtem Fasermaterial können die wahllos liegenden Fasern lose liegen oder auch verdichtet sein. Sie können einfach durch Friktion zusammenhalten oder an ihren Berührungspunkten fixiert sein. ELn Beispiel eines nicht gewebten Fasermaterials, in dem die Hylonfasern derart zusammenhalten, wird von der Firma Minnesota iüining & Manufactjiring Company under dem Handelsnamen «Scotch Brite« vertrieben. Dieses Material hat auch Abriebmittel, die an den Wylonfasern anhaften, sodass sie beim Einsatz in einer Schaumstoff scheibe eine Schleifwirkung ausüben. In diesem Falle kann sich die Zugabe von Schleifmitteln in die Scheibe erübrigen, wie oben bei der Scheibe nach Fig.l und 2 beschrieben, oder durch Zugabe von Abriebmitteln in das Elastomer, z.B.Polyurethan. Durch Einbetten der Kombination aus lose zusammenhaftenden Nylon Fasern und Abriebmittel in ein Polyurethan-Bindemittel kann

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ein solches, lose zusammenhaltendes Gefüge benüzt werden und' ohne Änderung seiner Struktur zu einem Aggregat vereinigt werden. Die Fasern und Abriebmittel sind dann zusammen in einer "wünschenswerten und flexiblen Foim gebunden, -wodurch sich ihr Einsatz erleichtert, und was noch wichtiger ist, es wird eine Materialzusammenstellung geschaffen, die grössere Drücke aushalt, schneller umlaufen kann, und so eine bisher unmögliche Fertigungsgeschwindigkeit gestattet.

Fig.9 zeigt eine andere Foim einer Scheibe l6 mit spiral enförmig gewundener nicht gewebter Abstützung 17· Diese nicht gewebte Abstützung kann aus einer Schicht Tampikofaser oder irgend einer anderen Art lose gekämmten, nicht gewebten Materials, z.B. Sisal, Baumwollabfall, gummierte Fasern oder Textilkunstfasern bestehen. Auch hier steht die Arbeitsfläche l8 über der Kunststoffmatritze hervor und weist zahnartige Öffnungen auf, in welchen Schleifmittel festgehalten werden können. Auch hier sind die von der Fläche l8 abstehenden Fasern ganz willkürlich angeordnet.

Als Skelett für diese grundsätzlich Schleif- und Bürstwerkzeuge auf Kunststoffbasis können auch Metall- oder Kunststofffaden oder -Fasern in Filzeinsatz verwendet werden, die wiederum längen- und lagemässig variieren können. Diese gefilzten Fasern können so wärmebehandelt werden, dass das Material an den Berührungspunkten schmilzt und zusaramenhaftet, soäass ein verhältnismässig starrer Körper zustande kommt. Jede Faser kann so an benachbarten Fasern an einigen oder vielen Berührungspunkten haften. Die so geschaffene Labyrinthstruktur hat eine hohe innere Dämpfungswirkung, ¹NObei die Zwischenräume mit

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den oben erwähnten Schaumstoffen ausgefüllt sein können um so eine Kombinationsstruktur aus ineinandergreifenden Setzen von Pasern und Kunststoff zu bilden. Zur Verfilzung von Metallfäden eignen sich Metalle wie Wickel, Kobaltlegierungen, Titan, Molybdän und natürlich, auch Stahl. Beispiele von verfilzbaren Kunststoffasern sind Glasfasern, Jüylon, Rayon und andere, normalerweise in Textilien verwendete Kunstfasern.

"Wie bereits erwähnt, kann die Einführung des Schleifmittels zur Erzielung oder Erhöhung der Schleif wirkung verschiedenartig erfolgen. Das Schleifmaterial kann beim Betrieb auf . die Scheibe aufgetragen werden, wie dies bei Burst- und Poliervorgängen Üblich ist. Andrerseits kann die Schi elf wirkung erzielt werden durch Mischen des Elastomers, Z.B.Polyurethan, mit einem geeigneten granulären Schleifmittel, dessen Art, GrÖsse und Härte vom erwünschten Resultat abhängt. Wie bei der Beschreibung der Figuren 7 u*id 8 erwähnt, können die Schleifpartikelchen auch an den einzelnen Fasern anhaften.

Jedes geeignete Abriebmittel kann verwendet werden, wie z.B. Siliziumkarbid, Aluminiumoxyd, Schmirgel, Granat, Talk, Bäjnstein oder Kalksilikat. Die Partikelgrösse kann zwischen Siebzahl 600 und 10 liegen, ist jedoch normalerweise im Bereich der Siebzahlen 60 bis 24. Polyurethane habe eine ausgezeichnete Adhäsion sowohl an das Schleifmittel als auch an die Fasern, und überziehen diese in der flüssigen Form, sodass die Adhäsion zwischen dem Elastomer, Fasern und Schleifmittel nach dem Erhärten ausgezeichnet ist.

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Fig.10 zeigt eine weitere erfindungsgemässe Ausführung, in welcher die Scheibe 19 radial angeordnete Metallfaden 20 umfasst. Diese Metallfäden können den gehärteten Stahlborsten in Stahldrahtbürsten annlich sein. Das Polyurethan wird um diese geformt und bindet sich vollkommen mit den Drahtelsnenten 20. Durch die Haftung des Polurethans werden die ' Draht el αα ent e so in der Kunststoffmatritze gehalten, dass sich eine konventionelle Habe oder Halterung für die Drahtfäden erübrigt. Es genügen daher die gezeichneten, Inder Eolyurethanmatritze eingelagerten Drahtfäden vollständig zur Schaffung eines zufriedenstellenden Drahtbürstenwerkzeugs. Die Spitzen der Drahtfaden stehen etwas über die Arbeitsfläche 21 hervor und haben eine Burst- oder Schi elf wirkung. Die Kunststoffmatritze der Scheibe 21 ist vorzugsweise eine Schaumstoffmatritze und umfasst ein-geeignetes Schleifmittel. Dieses Schleifmittel kann, wie im folgenden beschrieben, radial nach aussen in die der Arbeitsfläche zunächst liegende Zone ausgeschleudert werden. Die Giösse der nicht gerebten Fäden kann natürlich unterschiedlich sein und auch Textilien oder kurze Seillängen können wahllos und willkürlich in der Kunststoffmatritze angeordnet sein.

Vorzugsweise werden die Seheiben in Fig.5, 6, 7* 9 und 10 mit der Ausführung sfο im nach Fig. 5 oder eineä? festeren Scheibe verwendet, die eine komplette ifatritze, vorzugsweise aus Polyurethanschaumstoff, umfasst.

Figuren'11 bis 18 zeigen verschiedene konventionelle Werkzeuge, die mit einer kompletten Schaumstoffmatritze aus Polyurethan

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ausgestattet werden können. Diese Matritze verbessert die Bürstwirkung, vermindert die Gefahr des unangenehmen Längenbruch.es, besonders "bei Drahtbürsten, und das Polyurethan verhindert· übermässige Erwärmung der Bürste und ist auch leichter verformbar. Ausserdem ist es so fest, dass es ein Zerreissen oder Auseinanderfliegen der Bürste bei hohen Drehzahlen verhindert.

Pig. 11 zeigt eine konventionelle Bürste, bei welcher die Borsten 22 in einer iJabe 25 sitzen und in einer Sehaumstoffmatritze 24, vorzugsweise aus Polyurethan, eingebettet sind. Schi elf elemente können ebenfalls vorgesehen sein und zwischen den Borsten an der Arbeitsfläche liegen.

Fig.12 zeigt eine verstärkte Schalenbürste 25 mit Kunststoff mit gedrehten Borsten, die wiederum in der Schaumstoffaatritze ein Schleifmittel enthalten kann.

KLg.15 ist ein konventioneller Bürstenstreifen 26 mit einer sich über die Lange der Borsten erstreckenden Polyufethanschaummatritze. Hier ist zu bemerken, dass die Borsten oder Fasern im Streifen, wie gezeigt, ausgerichtet, oder auch wahllos angeordnet sein können.

Wennjeine zylindrische Bürste grösserer Lange erwünscht ist, kann eine beliebige Anzahl von ELnzel scheiben nach Fig.l, 5, 7 und 10 nebeneinander auf einer hierzu geeigneten Welle angeordnet werden. Gleichermassen kann eine Anzahl von Drehbürsten der in Fig.11 gezeigten Art oder von Streifenbürsten nach Fig.15 zu einer zylindrischen Bürste nach Fig. 14, bzw. 15 zusammengebaut werden.

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Die Bürste 28 in Fig.15 kann durch einen spi'ralenfö'imig gewundenen Bürstenstreifen nach Fig.15 gebildet werden. Die Bürsten nach Hg.14 und I5 können zunächst der Arbeitsfläche Äbriebstoff e beinhalten.

Fig.lö zeigt eine Endbürste 29, ähnlich der in Fig.12, in welcher die Borsten in einer Schale befestigt sind, daraus herausragen und in einer ähnlichen PolTarethanschaummatritze sitzen.

Fig. 17 zeigt eine weitere Ausführung sfο inn, bei welcher das Werkzeug "JL eine innere Bundnabe 52 hat, deren verstärkter oder versteifter Mittelteil dem runden Stanzstück in Fig.l und 5 ähnelt. Das Werkzeug 5I hat eine aus sere Arbeitsfläche 55> die von den Versteifungsfasern des Mittelteils 32 frei ist. Auch hier kann ein Polyurethanschaumstoff mit Abriebmitteln benützt werden. Die Schaumstoffmatritze erstreckt sich natürlich nach innen und umschliesst die Fasern im ausgesteiften Innenteil 52, ura so an einheitliches Werkzeug zu schaffen.

Fig .18 zeigt ein Verfahren zur Herstellung der verbesserten Schleif- und Schlichtwerkzeuge. ELne Matte, z.B. aus Tampiko Faser oder Tulatex, ist in Bollenform bei 54 und eine andere Rolle bei 55 gelagert. Die Bestandteile des Polyurethans werden mit dem notwendigen katalysator 57 gemischt und beispielsweise durch einen Schraubenförderer 58 durch die Verteilerdüse 59 ausgedrückt. Wie man sieht, wird die Flüssigkeit atf die Oberfläche der sich abwickelnden Bolle 54 aufgebracht.

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Die Matte 35 w^·^ dann auf die untere ?'iat'-,e aufgelegt und läuft durch die Tränkwalzen 40. Erwünschtenfalls können weitere Tränkwalzen 41 und zwei Paare Blasenreglervialzen ■und 45 vorgesehen sein. Die Tränk- und Bl as en reglerwalzen verdichten die Fasermatten und drücken das Bindemittel durch dieselben hindurch. Bs ist klar, dass der Einsatz von geeigneten Kalibriervorrichtungen es ermöglicht, entweder das offene Werkzeug nach Fig.l oder das gefüllte Werkzeug nach KLg. 5 zu erzeugen. Von den Blasenregl erwalz en geht die Material schicht S durch ein Vorvulkanisierofen 44 in eine Stanzmaschine 45» wo die runden Stanzstüeke 46 aus der Matte S ausgestanzt werden. Als letzter Vorgang werden die Stanzstüeke in einem zweiten Vulkanisierofen 47 ausgehärtet, um die riiäitige Aushärtung des KunstoffbindemateriaLs zu besorgen. Es ist auch möglich, nur eine Matte aus Fasexmaterial 54 zu verwenden, und den darauf aufgebrachten Kunststoff durch geeignete Drücktränkwalzen durch die Fas ermatte zu verteilen. Auch hier bestimmt die Menge des Kunststoffs die Erzeugung eines offenen oder eines gefüllten Werkzeugs.

Fig.19 zeigt schematisch die Produktionsstrasse zur Herstellung von Scheiben, z.B. mit Einsatz von Polyvinylchlorid mit einem Plastifizierungsmittel. Auch hier werden zwei Bollen von Fasenaaterial 48 und 49 benützt, die erst durch die Stanze durchgehen. Die Stanzstüeke B gehen auf einem Förderband unter dem Behälter 52 durch, und werden individuell mit dem flüssigen Kunstharz getränkt. Das Material kann dann zwisehßn zwei solche Stanzstücke eingeschoben werden und läuft durch Drück- oder Tränkwalzen 55 hindurch. Die Stanzstüeke gehen

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dann durch einen Aushärtungsofen 54 zur Endbehandlung des Harzes.

Fig.20 zeigt eine andere Produktionsmethode für das Erfindung s- ^ gemässe Schleif- und Schlichtwerkzeug mit Einsatz des vorzuziehenden Polyurethans. Auch hier werden zwei Bollen 55 und benützt, die das Fasermaterial einem Stanzwerkzeug 57" zuleiten. Die Stansstücke werden dann mit Polyurethan aus dem Behälter durch die Düse 60 behandelt. Eine Plattenpresse 6l kann zum Durchdrücken des Kunststoffs durch die Fasermatte benützt werden, die dann endgültig zur Yulkanisierung einem Ofen zugeführt wird.

Es ist natürlich klar, dass diese Verfahren das runde Burst- ' werkzeug nach Fig.11 auch behandeln können. Hierbei wird die Bürste, welche beispielsvfeise eine runde Streifenbürste oder eine runde Bürste mit einem runden Hältering, um welchen die Borsten gefaltet sind und aus welchem sie gleiehmässig umfangsgeaäss hervorragen, öder eine runde Bürste mit einzelnen Borstengruppen anstelle der ausgestanzten Fasermattenteile sein kann, eingesetzt und durch die verschiedenen Etappen der Eunstst©ff applikation, des Einp res sens, sei es durch Presse oder durch Walzen, und die endgültige Vulkanisierung hindurchgeleitet. Es lässt sich derart eine Bürste mit radial abstellenden Borsten schnell, leicht und billig herstellen. Der die Borsten ursprünglich haltende Eing ersetzt hier die Vorbondierung des Faser- oder Tulatez-Materiials, das ja nur die losen Fasern in Lage halten soll. Die meisten dieser sonst hergestellten Bürsten mussten bisher sorgfältig in deren IMfangsteile umgebende Formen eingesetzt werden, sodass eine konti-. nuierliche Produktion unmöglich war. Dies zeigt klar die

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Einsparungen, welche durch dieses kontinuierliche Verfahren ermöglicht werden.

Bei der Herstellung von Werkzeugen nach Fig.5, 6_} 10 und 11, lässt sich vorzugsweise ein rotierende Foim benutzen, welche das Fasermaterial enthält, Wie in Fig. 21 dargestellt, kann das erfindungcgemässe Schleif- und Schlichtwerkzeug in einer runden Form 65 erzeugt werden, deren Basis 64 in einem Drehtisch 65 gelagert ist, welcher über ein Schneckengetriebe 66 beispielsweise von einem ELektronotor 67 um seine vertikale Achse angetrieben wird. Die Foim kann einen abnehmbaren Deckel 68 haben, durch welchen ein Stift 69 axial herausragt. BeL diesen Verfahren fdrd der Deckel abgenommen und das runde FaserstanzstUck eingesetzt und eine kalibrierte Menge flussiger, ungehärteter Kunststoff, z.B. Polyurethan wird aus dem Tank 70 in die Mittelöffnung Jl eingefüllt, der Drehtisch in Drehung versetzt, sodass das Harz nach aussen geschleudert wird und sich radial durch das Werkzeug verteilt. Als weitere Stufe können granuläre Schleifmittel aus einem Trichter in die Fona eingeführt werden und durch die Zentrifugalkraft nach aussen in das bereits vorhandene Harz eingeschleudert werden, durch welches sie gegen den ausseren Umfang der Form gleichmassig abwandern und sich entlang des 'ausseren Umfangs ansammeln, wobei eine kleine Harzmenge die Zwischenräume zwischen den Schleifpartikeln ausfüllt. Das Schleifmittel kann auch mit dem Polyurethan vorgemischt werden und sammelt sich gleichmassig an der Arbeitsfläche des Werkzeugs an, wenn die Form rotiert·

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Hach dan Einsatz des Polyurethans in die rotierende Foim und Eter Abwanderung des Schleifmittels and die Peripherie oder Arbeitsfläche des Werkzeugs kann ein Katalysator, z.B. Wasser zugegeben werden, um so Kohlendioxyd zu erzeugen, das das Blasen des Schaumstoffs bewirkt. Durch dieses Blasen dehnt sich das Kunstharz vollkoEmen aus und füllt den WerkzeugkSrpEr.

Die as den Fasermatten ausgestanzten Stanzstücke können unmittelbar in die rotierende Foua eingesetzt werden und das Harz mit dan darin enthaltenen Schleifmittel verteilt sich gleichmässig über die Peripherie des Werkzeugs. Das nun folgende Blasen bewirkt das guteDurckdringen.des geschäumten Kunststoffs durch das ganze Werkzeug.

Durch diesen Schäumung svoigaiig werden Schleifpartikel auseinandergehalten und das Faseimaterial in Abstand gehalten, sadass sie d£e offene Struktur gewisser erfindungsgemässer Yierkzeuge bewirken. Der Einsatz vohBalyurethanschaum verleiht dem Werkzeug dimensioneile Stabilität, gestattet dabei Jedoch die Eigenbewegung des Abrielsiittels und Fasermaterials beim Kontakt mit dan Werkstück. Es besteht daher ein kleinere Tendenz zum Abfallen von Fasern oder Sehleifkörnem, sodass das Leben des Werkzeugs länger ist.

Wunschgeaäss können auch Bürsten in diesen rotierenden Formen behandelt werden, vrobei der Kunststoff und das Schleifmittel ähnlicherweise durch die Borsten radial nach aussen gedrückt wird und das Schleifmittel sich gleichra'dssig um die peripheral e Arbeitsfläche der Bürste verteilt.

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Die Erfindung' schafft daher ein Schleif- und Schlichtwerkzeug zum Polieren $nd Schwabbeln von Oberflächen, besonders im Arbeitsbereich von Schleifscheiben. Der Einsatz des leicht zu formenden Fasernaterialstanzstücks gestattet die billige und leichte Erzeugung des Werkzeugs. Der Körper des Werkzeugs ist fest und dimensioneil stabil und hat einen langsam nachgebenden !understand gegen den normalen Maximaldruck des Schleifmittels auf das Werkstück und ermöglicht so den Betrieb ohne ttbennässige Überwärmung. Das Fasermaterial is allgemein ganz unregelmässig, ohne betimmten Querschnitt der Fasern, liegt quer oder entlang der Arbeitsfläche, wobei die Einzelfasern Hohlräume und andere Verzahnungen bilden, in denen Schleifmittel aufgenommen und festgehalten v/erden können. Die Richtung der Fasern ist fdJLlkÜrlieh, genau so ?£e ihre Länge und Lagerung.

Die Erfindung schafft so ein leicht zu erzeugendes Schleif- \wä Schlichtwerkzeug, welches unerwartet gute Resultate liefert und dennoch einfach und billig herzustellen ist, da es einen Werkstoff benützt, der bisher zur Erzeugung von kraftbetriebenen Schleif- und Schlichtwerkzeugen als unbrauchbar betrachtet wurde.

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Claims (1)

1. P_a_t_e_2Ljfc_a_n_sja_r_ü_e_h e ^ 4 2 7 5 8 6

   1· Ein Gegenstand, wie eine Bürste oder Schwabbel aus fiber- oder faserartigem Material, dadurch gekennzeichnet, dass das fiber- oder f-aserartige Material in einer Matritze aus Harzbindemittel eingebettet ist und zumindest an der Arbeitsfläche des Gegenstands kleine Schleif teilchen enthält.

   2. Der Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass . die Fasern willkürlich angeordnet sind.

   3. Der Gegenstand nacm Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenstand zumindest in seinem Hittelteil elastisch verformbar ist.

   M-, Der Gegenstand nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er die form einer Scheibe hat.

   5· Der Gegenstand nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,dass die Matritze offene Zellenstruktur aufweist.

   6. Der Gegenstand nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, dass die offenen Zellen ungefähr 90 v.H. des Gesamtvolumens des Gegenstands ausmachen·

   7. Der Gegenstand nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gegenzeichnet, dass das Bindemittel geschäumtes Polyurethan ist.

   8. Der Gegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel wärmegehärtetes Polyvinylchlorid mit einem Plastifizierungsmittel ist.

   9. Der Gegenstand nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet j dass das faser- oder fiber artige Material durch die Arbeitsfläche hervorsteht und eine Vielzahl von zahnartigen Vorsprüngen darstellt·

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   10. Der Gegenstand nach einem der vorangehenden Ansprüche,dadurch gekennaeiehnet, dass das Fseraaterial Sampiko ist.

   11. Der Gegenstand nach einem der Ansprüche 1 Ms 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Fasermaterial aus zusammengeklebten Hylonfaser besteht, denen ein Schleifmittel beigefügt ist.

   12. Der Gegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Pasermaterial aus Metallfäden besteht, die zu einer porösen, festen, Masse ve&unden sind.

   15. Der Gegenstand nach einem der vorangehenden Ansprüche ,dadurch gekennzeichnet,dass das Schleifmittel Aluminiumoxyd ist·

   . Ein Verfahren zur Herstellung des Gegenstands nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadprch gekennzeichnet, dass ein Kunststoffbindemittel in die Fiber- oder Fasermasse eingepresst wird um eine Matritze zu bilden, in welcher dieses Faser- oder Fibermaterial eingebettet ist, und dass der Kunststoff nach dem Einpressen in das Fasermaterial geschäumt wird.

   . Das Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hasse des fiber- oder faserartigen Materials für oeden Gegenstand ausgeschnitten wird, bevor der Kunststoff eingepresst wird und dass eine genügende. Kunst st off menge verwendet wird, um das Stanzstück unter Arbeitsdruck zusammenzuhalten.

   16. Das Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff in eine Schicht des Fiber- oder Fasematerials eingepresst wird und dass das Material dann zur Form des Gegenstands zugeschnitten wird, gefolgt von der Vulkanisierung des Kunststoffe nach dem Aushärten·

   17. Das Verfahren nach einem der Ansprüche 14 Ms 16, dadurch gekennaeiehnet ,dassder Kunststoff Polyurethan ist·

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   18. Das Verfahren nacii Ansprach. 14, 15 oder 17» dadurch gekennzeichnet, dass das Fiber- oder Fasermaterial umfangsgemäss gleichmSssig um ein rundes Stützelement verteilt ist, und dass der Kunststoff darauf aufgebracht wird.

   19. Das Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass genügend Kunststoff benützt wird, um die Hohlräume zwischen den Fasern zu füllen, und dass er dann geschäumt wird·

   20. Das Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, gekennzeichnet durch die folgenden Stufen, nämlich das Einsetzen des runden Stanzstücks aus Fasermaterial in eine runde Form mit einer mittigen Oeffnung; Rotieren dieser Form; und Zugabe eines flüssigen Kunststoffs durch die Oeffnung,, södass derselbe durch die_t Fliehkraft durch die Fasern hindurch nach aussen geschleudert wird und sich gleichmMssig um die Peripherie der Form ansammelt, gefolgt vom Blasen des Kunststoffs zur vollständigen Füllung des innern Hundteils der Form.

   21. Das Verfahren nacüi Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das körnige Abriebmittel durch die Oeffnung beigegeben wird und durch den Kunststoff und das Fasermaterial des Stanzstücks zur Peripherie der Form abwandert«

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