DE1937653B2 - Lappenrad zur Oberflächenbearbeitung von Metallteilen und Arbeitsverfahren hierfür - Google Patents
Lappenrad zur Oberflächenbearbeitung von Metallteilen und Arbeitsverfahren hierfürInfo
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Description
Es ist seit langer Zeit üblich, Metallteile mit Schrot zu bestrahlen, um die Ermüdungsfestigkeit zu erhöhen, um
Zugspannungen zu beseitigen, die zur Rissebildung infolge Korrosion führen, und um Metallteile zu formen
und zu ebnen. Eine ausführliche Beschreibung dieses Verfahrens und der für diesen Zweck verwendeten
Materialien ist enthalten im ASM Committee »Metals Handbook«, Bd. 2, 8th Division, 1964, Seiten 398-405.
Weitere bekannte Metallbearbeitungsverfahren sind ferner beschrieben in zahlreichen amerikanischen
Patentschriften, z. B. Nr. 25 42 955 und 29 82 007. Nach dem herkömmlichen Verfahren werden kugelförmige
Partikel aus Gußstahl, Gußeisen, Glas usw. gegen die zu behandelnde Fläche mit hoher Geschwindigkeit geblasen
oder geschleudert. Die einzelnen Schrotpartikel erzeugen auf der Fläche flache, abgerundete und sich
überlappende Dellen oder Vertiefungen und bewirken eine Kaltbearbeitung und eine plastische Bewegung des
Materials. Die resultierende Druckbeanspruchung sucht den Zugspannungen entgegenzuwirken, die in der
Unterlage durch das vorhergehende Walzen, Biegen, Abschleifen und durch ähnliche Bearbeitungen erzeugt
werden.
Der Grad dieser Bearbeitung ist eine Funktion des
Gewichtes, der Größe, der Härte und der Geschwindigkeit der Schrotpartikel, der Einwirkungszeit, der Art der
Unterlage, des Aufprallwinkels und verschiedener anderer Faktoren. Die Bearbeitungsintensität wird
üblicherweise nach SAE-Test J 442 a!s Almen-Bogenhöhe
ausgedrückt, wie in Military Specification MIL-S-13
165 B ausführlich beschrieben. Bei dieser Untersuchung wird ein dünnes flaches Stahlstück an einen
massiven Block angeklemmt und mit Schrot bestrahlt, das, wie bereits ausgeführt, die Fläche zu recken sucht,
so daß der Stahlstreifen nach dem Entfernen vom Block gekrümmt ist Die Teststreifen bestehen aus kaltgewalztem
Federstahl (Type SAE 1070), der gleichmäßig und getempert ist bis zu einer Rockwell-Härte von 44-50,
C, 7,62 + 0,038 cm lang und der 1,892 bis 1,9 cm breit ist Die Streifen weisen drei Stärken auf, und zwar (A)
0,130±0,0025cm, (C) 0,238 ±0,0025 cm und (N)
0,079 ±0,0025 cm. Die Höhe des resultierenden Bogens über der Sehne wird als Almenbogenhöae bezeichnet,
wobei größere Höhen eine größere Bearbeitungsintensität
für einen Teststreifen mit einer gegebenen Dicke bedeuten.
Obwohl dieses Bearbeitungsverfahren für viele Zwecke wirksam ist, so weist es jedoch Nachteile auf,
die die Anwendbarkeit stark einschränken. Zum Beispiel ist eine große und teure Ausstattung erforderlich, mit
der das Schrot rasch auf eine Fläche geschleudert werden kann, wobei die Schrotpartikel später gesammelt,
gesiebt und wieder in Umlauf gesetzt werden müssen. Eine derartige Ausrüstung ist nicht ohne
weiteres tragbar und daher nur für die Bearbeitung derjenigen Metallteile geeignet, die zur Bearbeitungsstation befördert werden können. Es ist tatsächlich
unmöglich, ein Teil auf diese Weise zu bearbeiten, während es mit einem anderen Teil zusammenhängt.
Trotz der genannten Nachteile dieses Bearbeitungsverfahrens ist bisher noch kein anderes Verfahren
vorgeschlagen worden. Die Erfindung ist auf die Lösung der Aufgabe gerichtet eine relativ klein bauende,
tragende Vorrichtung und ein Arbeitsverfahren für die Metallbearbeitung zu schaffen.
Die Erfindung sieht ein Lappenrad nach den Ansprüchen 1-6, ein Material zum Herstellen der
Lappen für das Lappenrad nach den Ansprüchen 7 — 12 und ein Verfahren zum Durchführen der schlagenden
Oberflächenbearbeitung nach Anspruch 13 vor. Die Bearbeitungsintensitäten gleichen den mit den herkömmlichen
Verfahren erzielten Intensitäten; jedoch ist die bisherige komplizierte und kostspielige Einrichtung
nicht erforderlich. Es braucht z. B. keine Einrichtung zum Blasen oder Schleudern, zum Sieben, Sammeln
oder zum Wieder-in-Umlauf-setzen benutzt zu werden. Das Lappenrad, das tragbar, einfach und bequem zu
betätigen ist, kann mit einer Ausstattung betrieben werden, die nicht komplizierter ist als ein herkömmlieher
Elektromotor oder eine mit dem Motor verbundene biegsame Welle. Es können große Teile bearbeitet
werden, selbst wenn sie an einen noch größeren Teil einer Einrichtung befestigt bleiben, und die Bearbeitung
kann bei Flugzeugen, Automobilfedern usw. durchgeführt werden, ohne daß das betreffende Bauteil entfernt
zu werden braucht.
In der Praxis ist es ratsam, zuerst die gewünschte Bearbeitungsintensität ungefähr zu bestimmen, wobei
die in Betracht kommende Unterlage, die besondere Metallegierung, die äußere Form des Bauteils und die im
Gebrauch zu erwartende Beanspruchung berücksichtigt werden muß. Die meisten Flugzeuge oder Fahrzeuge
bauenden Firmen haben ihre eigenen Bearbeitungsvorschriften aufgestellt oder können sich auf betreffende
Vorschriften stützen. Es ist zunächst zu empfehlen, an
der zu bearbeitenden Fläche ein Prüfmuster anzubringen unter Verwendung eines doppelt beschichteten
Bandes oder eines anderen Mittels, so daß die Bearbeitungsintensität überwacht werden kann. Das
Bearbeitungsrad und die Betriebsdrehzahl wird dann so gewählt, daß ungefähr die gewünschte Intensität
erreicht wird.
Typische Anwendungsmöglichkeiten für das Lappenrad nach der Erfindung sind die Bearbeitung von
Metallteilen zu Beginn und bei einer Reparatur, um die Ermüdungsfestigkeit und die Widerstandsfestigkeit
gegen eine Rissebildung aufgrund einer Korrosion zu erhöhen. Es können z. B. bearbeitet werden Torsionsstabfedern,
Blattfedern, Rohre für Ölbohrungen, Wellen, Achsen, Kolbenstifte, Kurbelwellen, Landeradgesteile,
Verbindungsstangen, Flügelstützen usw. Weitere Verwendungsmöglichkeiten sind die Entkohlung, die
Entzunderung und die Spannungsbeseitigung vor einer Verchromung und einer Oberflächenbehandlung, wobei
ein gefälliger matter Schimmer erzeugt wird. Das Lappenrad nach der Erfindung ist ferner gut geeignet
zum Erzeugen einer hammerschlagartigen Oberfläche an Metallteilen. Es ist möglich, mit Hilfe des
erfindungsgemäßen Werkzeuges ein aus Metall bestehendes Bauteil, z. B. den Rotorflügel eines Drehflügelflugzeuges,
genau auszugestalten. Da keine Umschließung erforderlich ist, so bleibt das zu bearbeitende Teil
jederzeit sichtbar. Ein weiterer wesentlicher Vorzug der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Art oder die Größe
der Schrotpartikel verändert werden kann, z. B. einfach durch Auswechseln der Räder, während bei den
herkömmlichen derartigen Einrichtungen die Schrotkammer vollständig gereinigt und neu gefüllt werden
muß.
Es wird darauf hingewiesen, daß Lappen- oder Schwabbelräder an sich bekannt sind, wie aus
Patentschriften hervorgeht, deren Erteilungsdatum schon im 19. Jahrhundert liegt. Obwohl solche Scheiben
oder Räder bisher benutzt wurden, um Reinigungs-, Polier- und Schleifarbeiten auszuführen, so lag bisher
nach Kenntnis der Anmelderin noch keine Schwabbelscheibe vor, mit der die Bearbeitungen ausgeführt
werden können, die bisher von einem Sandstrahlgebläse ausgeführt wurden.
Die Erfindung wird nunmehr ausführlich beschrieben. In der beiliegenden Zeichnung ist die
F i g. 1 eine schaubildliche Darstellung eines eine Einheit bildenden Lappenrades nach der Erfindung,
F i g. 2 ein Teil eines Lappens, der für die Herstellung der Lappenscheibe n°ch der F i g. 1 verwendet wird,
F i g. 3 ein Querschnitt nach der Linie 3-3 in der F i g. 2, wobei ein gewebter Lappen gezeigt wird, der bei
der Herstellung der Schwabbelscheibe nach der F i g. 1 verwendet werden kann,
F i g. 4 eine schaubildliche Darstellung eines nichtgewebten Lappens, der für die Herstellung von Lappenscheiben
gleich der Scheibe nach der F i g. 1 verwendet werden kann,
F i g. 5 ein Ausschnitt aus einem Lappen, der aus einem gewebten und einem nichtgewebten Material
zusammengesetzt ist, und der für die Herstellung von Lappenscheiben nach der F i g. 1 verwendet werden
kann.
Wie im besonderen aus der F i g. 1 zu ersehen ist, weist das Rad oder die Scheibe 10 eine Anzahl von
Lappen auf (11), die an den innen gelegenen Enden an
einem Kern 12 befestigt sind, wobei das Rad oder die Scheibe 10 in Pfeilrichtung gedreht und gegen die
Unterlage 13 gedrückt wird. Der Abstand der Lappen voneinander am Umfang soll so groß bemessen werden,
daß ein wesentlicher Teil des radial außen gelegenen Teiles eines jeden Lappens 1 gegen die Unterlage 13
schlägt. Die Schwabbelscheibe ist so angeordnet, daß der Abstand zwischen den Kern 12 und dem Metallteil
13 wesentlich kleiner ist als die Länge des Lappens 11,
wodurch die Bearbeitungswirkung erhöht wird. Aus den nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen geht
hervor, daß die Lappen 11 aus einem verschiedenartigen
faserigen und blattartigen Material hergestellt werden können.
Die F i g. 2 und 3 zeigen einen Teil des für die Herstellung der Lappen geeigneten blattartigen Materials,
das aus einem offenmaschigen Gewebe 30 besteht, das aus den Kettfaden 31 und den Schußfäden 32
gewebt ist, wobei der Abstand der Fäden voneinander so groß bemessen ist, daß die offenen Maschen 33
gebildet werden. In den Maschen 33 ruhen die mit den Fäden 31 und 32 verbundenen Schrotpartikel 34, wobei
ein Klebstoff 35 die Partikel 34 an der Gebrauchsstelle festhält und auch das Gewebe zusammenhält.
Die Fig.4 zeigt einen Abschnitt des blattartigen Materials mit einer nicht gewebten, hohen und
dreidimensionalen Struktur 40, wobei die einzelnen Fasern 41 an den gegenseitigen Berührungsstellen
durch einen Klebstoff 42 miteinander verbunden sind. Mit den auf Abstand stehenden Teilen der Fasern 41
sind ferner die Schrotpartikel 43 verbunden. Schleifprodukte, die dieser Anordnung oberflächlich ähnlich sind,
jedoch die Bearbeitungsfähigkeit des in der Fig.2 dargestellten Erzeugnisses nicht aufweisen, sind in der
amerikanischen Patentschrift 29 58 593 beschrieben.
Werden die zum Herstellen der Lappenscheibe nach der Erfindung benutzten Lappen aus einem nichtgewebten
faserigen Material hergestellt, so beeinflußt der Durchmesser der Fasern oder der Fadenabschnitte die
Wirkung des fertigen Produktes, so daß Fasern mit einem Durchmesser von mindestens 40 Mikron und im
besonderen von 40 — 200 Mikron zu bevorzugen sind. Alle anderen Faktoren sind gleich, wenn 25-denier-Nylonfasern
(mit einem Durchmesser von 0,055 mm) benutzt werden, da deren große Beweglichkeit eine
größere Bearbeitungsintensität erzeugt als bei Verwendung von 250-denier-Fasem (Durchmesser 0,175 mm).
Andererseits sind gröbere Fasern kräftig, verschleißfest und ermöglichen eine bessere Verankerung besonders
für größere Schrotpartikel. Für die meisten Zwecke haben sich 200-denier-Nylonfasern (0,160 mm Durchmesser)
als besonders gut geeignet erwiesen. Um die Bildung eines lockeren offenen blattartigen Materials zu
sichern, sollen die Fasern gekräuselt werden.
Die Fig.5 zeigt einen Querschnitt durch ein zusammengesetztes Material 50, das aus einem offenmaschigen
Gewebe 60 und aus einer offenen, nichtgewebten Matte 70 besteht und zum Herstellen der
Bearbeitungslappen geeignet ist Das Gewebe 60 besteht aus den auf Abstand stehenden Kettfäden 61
und den auf Abstand stehenden Schußfäden 62 und weist offene Maschen auf. In den Maschen ruhen die mit
den Fäden 62 und 61 verbundenen Schrotpartikel 64, wobei ein Klebstoff 65 die Partikel 64 an der
Gebrauchsstelle festhält und das Gewebe 60 zusammenhält Mit der Rückseite des Gewebes 60 ist eine hohe,
offene, nichtgewebte und faserige Struktur 70 verbunden, die aus einzelnen Fasern 71 besteht, die mittels
eines Klebstoffs 72 an den Berührungsstellen miteinander verbunden sind. Eine Schwabbelscheibe mit den aus
einem solchen zusammengesetzten Material hergestellten Lappen wird in dem Drehsinne benutzt, bei dem das
die Schrotpartikel 64 tragende Gewebe 60 die Unterlage zuerst berührt.
Alle beschriebenen drei plattartigen Materialien können für die Zwecke der Erfindung verwendet
ίο werden. Die in der Fig.2 und 3 dargestellten
Erzeugnisse sind billig und leicht herzustellen, weisen eine lange Lebensdauer auf und haben eine verhältnismäßig
»reine« Bearbeitungswirkung. Erzeugnisse von der in der F i g. 4 dargestellten Art sind nachgiebig und
anschmiegsam und können Aushöhlungen, Vertiefungen und Eindrücke gleichmäßig bearbeiten. Die Erzeugnisse
nach der F i g. 5 weisen eine ausgezeichnete Ermüdungsfestigkeit auf, und die Bearbeitungsintensität ist
ungefähr eine lineare (und damit gut vorherbestimmbare) Funktion der Drehzahl.
Ungeachtet der besonderen Art des für die Herstellung der Lappen benutzten blattartigen Materials,
bestehen die Bearbeitungspartikel aus im wesentlichen kugelförmigen, verhältnismäßig glatten und
stoßfesten anorganischen Partikeln mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 0,1-2,5 mm. Da die
Bearbeitungspartikel ein sehr unterschiedliches spezifisches Gewicht aufweisen, so hat es sich als geeignet
erwiesen, die Menge der vorhandenen Partikel ir
ίο Kubikzentimeter pro Quadratmeter des Untergrundes
auszudrücken, wobei wirksame Mengen im Bereich vor 25 bis lOOOcmVm2 liegen. Erzeugnisse von der in der
F i g. 1 —3 und 5 dargestellten Art sind mit verhältnismäßig kleinen Mengen von Bearbeitungspartikeln wirksam,
ζ. B. tritt eine besonders gute Wirkung ein be Partikeln in einer Menge von 25 und 150-5O0cm3/m2
Erzeugnisse nach der Fig. 4 können mit einer verhältnismäßig großen Menge von Bearbeitungspartikel
benutzt werden, die im Bereich von 100—1000 cm3/m2 liegt, wobei Mengen von
400 — 700 cm3/m2 zu bevorzugen sind. Die einzelnen
Bearbeitungspartikel sollen so weit voneinander entfernt sein, daß deren Fähigkeit, an den Werkstücken
deutliche und getrennte Eindrücke (Dellen) zu erzeugen nicht beeinträchtigt wird. Damit die Bearbeitungspartikel
an den Lappen mit Sicherheit festgehalten werden soll jedes Partikel mindestens etwas mehr als deir
halben Durchmesser vom Klebstoff umgeben sein.
Die Bearbeitungspartikel können aus den für dies«
Die Bearbeitungspartikel können aus den für dies«
so Zwecke verwendeten herkömmlichen Materialien bestehen, z. B. aus Gußstahl, Gußeisen, Glasperlen unc
dergleichen oder auch solchen harten und dichter Materialien wie Wolframkarbid. Die Härte der Bearbei
tungspartikel ist im allgemeinen noch besonder!
kritisch, vorausgesetzt, daß sie härter als die Unterlage
sind. Verhältnismäßig große Partikel (z. B. 24 mm) sine
nicht nur schwierig an den Lappen zu verankern sondern erschweren auch eine gleichmäßige Bearbei
tung. Andererseits sind verhältnismäßig kleine Partikel
z. B. von 0,1 mm oder kleiner, leichter zu verankern
bewirken eine gleichmäßige Bearbeitung und erzeuger ziemlich wirksam an der Oberfläche Restdrücke, wem
auch nur in geringer Tiefe.
Der Klebstoff, der die Bearbeitungspartikel mit der Fasern der einzelnen Lappen verbindet, muß natürlich
sowohl an den Fasern als auch an den Partikeln haften Außerdem muß der Klebstoff eine Zugfestigkeit vor
mindestens ungefähr 150 kg/cm2 und eine Dehnungsfä-
higkeit bis zum Zerreißen von mindestens ungefähr 100% aufweisen. Geeignete Klebstoffe bestehen aus
verschiedenen Gemischen aus einem Phenolharz und Butadien-zu-Acrylonitril-PoIymer, und im besonderen
aus dem Reaktionsprodukt eines Polytetrahydrofuran-Präpolymer und einem die Kette verlängernden
Agens. Geeignete Klebstoffe der letztgenannten Art umfassen das Reaktionsprodukt eines isozyanatabgeschlossenen Polytetrahydrofuran Präpolymer und Methylen-dianilin, und das Reaktionsprodukt aus eines
aminabgeschlossenen Polytetrahydrofuran- Präpolymers und eines Bisphenol-A-Epoxidharzes.
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele beschrieben, in denen die Angaben sich sämtlich auf das Gewicht
beziehen, sofern nichts anderes angegeben wird.
20
Bei diesem Ausführungsbeispiel bestehen die einzelnen Lappen aus einem nichtgewebten faserigen,
blattartigen Material.
Es wurde ein Klebstoff in der Weise zubereitet, daß in einen mit Zinn plattierten Behälter 40,0 Teile ÄthylenglykoI-monoäthyläther-azetat-Lösungsmittel und 4,02
Teile p.p'-Methylendianilin (MDA) eingefüllt wurden,
wobei zum Vermischer der Bestandteile ein mit einer hohen Drehzahl arbeitender Propellermischer benutzt
wurde, bis das MDA sich aufgelöst hatte. Der Lösung wurden dann 31 Teile eines 100% Feststoff-uräthynelastomers mit blockierten Isozyanat-Aushärtungsstellen
zugesetzt, die durch Reaktion des Polyätherglykols mit
überschüssigem aromatischen Diisozyanat und einem Tekoxim gebildet werden, das ein Molekulargewicht
von weniger als 200 aufweist und von der E. I. duPor.t de Nemours & Company unter der Handelsbezeichnung
»Adiprene« BL-16 bezogen werden kann. Zugleich wurden 12,5 Teile eines aus einem feinen Talkumpulvers
bestehenden Füllstoffes und 1,45 Teile Glyzidoxypropyltrimethoxy-silan zugesetzt, das von der Dow Corning
Corporation unter der Handelsbezeichnung »Silane Z 6040« bezogen werden kann. Es hat sich gezeigt, daß
Silane, obwohl nicht unbedingt erforderlich, die Haftung sowohl an den Fasern als auch an den Bearbeitungspartikeln verbessert und damit die Lebensdauer des
fertigen Erzeugnisses verlängert. Alle Bestandteile wurden dann eine Stunde lang miteinander vermischt,
und die Viskosität der resultierenden Mischung betrug ungefähr 100 cps bei 24° C.
Es wurde ein hohes, offenes und nichtgewebtes Material hergestellt unter Verwendung einer »Rando-Webber-Maschine« aus 4 cm langen und dauerhaft
gekräuselten Nylonfasern mit einer Stärke von 200 denier, wobei das Material eine Dicke von ungefähr
1,25 cm und ein Gewicht von ungefähr 31 mg/cm2 aufwies. Das Material wurde dann vorverdichtet, zu
welchem Zweck das Material zwischen zwei 70-Durometer-Gummiquetschwalzen hindurchgeleitet wurde,
von denen die untere Walze in ein Klebstoffbad mit der im vorstehenden Absatz beschriebenen Zusammensetzung eingetaucht war, wobei ein Belag im Gewicht von
ungefähr 13 mg/cm2 (auf Feststoffbasis) aufgetragen wurde. Das Material wurde durch einen Ofen bei einer
Temperatur von 140—1600C hindurchgeführt, so daß
der Klebstoff auch im warmen Zustand nicht klebrig war, wobei das resultierende Material eine Dicke von
ungefähr 1 cm aufwies.
Es wurde ein Klebstoff nach dem im zweiten Absatz dieses Beispiels angegebenen Rezept zubereitet mit der
Ausnahme, daß die Menge des Athylenglykolmonoäthylätherazetat auf 2 Teile reduziert wurde, wobei eine
Viskosität von 600 cps bei 24° C erzielt wurde. Das vorverfestigte Material wurde dann durch Quetschwalzen hindurchgeleitet, wie im vorstehenden Absatz
beschrieben, wobei der Klebstoff in einer Menge von ungefähr 70 mg/cm2 (auf Feststoffbasis) aufgetragen
wurde. Aus Gußeisen bestehende Bearbeitungspartikel mit einem Nenndurchmesser von 1,17 mm und mit einer
Rockwell-C-Härte von 60—65 wurden in jede Seite des
mit dem Klebstoffbelag versehenen Materials hineingeblasen, wodurch mit Sicherheit ein gleichmäßiges
Eindringen bewirkt wurde, wobei insgesamt eine Menge von ungefähr 6OOcm3/m2 aufgetragen wurde. Das
»Fertigstellungs«-Harz wurde dann in der oben beschriebenen Weise ausgehärtet Mittels einer handbedienten Spritzpistole wurde eine schwache Schicht
(ungefähr 30 mg/cm2) desselben Klebstoffes aufgetragen, der bei einer Temperatur von ungefähr 65° C
ausgehärtet wurde. Diese Aushärtung wurde 15 Minuten lang durchgeführt und zwei Stunden lang bei
einer Temperatur von ungefähr 140° C fortgesetzt. Das
fertige Produkt wies die bisherige Dicke von ungefähr 1 cm auf.
Aus dem ausgehärteten, nichtgewebten faserigen Material wurden Lappen mit den Abmessungen
6 cm χ 38,4 cm zurechtgeschnitten und in einem 4 cm breiten Stahlkanal zusammengestapelt, an dessen
Boden ein Streifen eines normalerweise klebrigen und druckempfindlichen Selbstklebebandes mit der klebenden Seite nach oben eingelegt wurde. Ein mit
Phenolharz imprägnierter und spiralig aufgewickelter Jutekern mit einem Innendurchmesser von 7,5 cm und
einem Außendurchmesser von 8,5 cm wurde oben auf die in der Mitte gelegenen Lappen aufgelegt, und das
Band, an dem ein vier cm langes Ende eines jeden Lappens nunmehr festgeklebt war, wurde zum Formen
der Lappen zu einem Ring um den Kern herum benutzt Nachdem die Lappen umfangsmäßig in gleichen
Abständen angeordnet und radial um den Kern herum ausgerichtet waren, wurde ein zweites Band um den
Umfang des resultierenden Ringkörpers herumgewikkelt und zum Zusammenziehen der Lappen benutzt Der
Kern wurde dann entfernt und mit einem Anstrich aus einem Epoxid-polyamid-Harz versehen (gleiche Teile
»Epon« 828, von der Shell Chemical Company beziehbar, und »Versamid« 125, von General Mills
beziehbar, zusammen mit 2% geblasenem Siliziumoxid-Füllstoff, von Godfrey L Cabot Corporation unter der
Handelsbezeichnung »Cab-O-Sil M 5« beziehbar). Die
radial innen gelegenen Enden der Lappen wurden dann mit einem Anstrich aus demselben Harz versehen,
wonach der Kern in den Ring wieder eingesetzt wurde. Hiernach wurde das Harz eine halbe Stunde lang bei
65°C und eine weitere halbe Stunde lang bei 120°C ausgehärtet, wonach das Band entfernt wurde.
In derselben Weise wurden zwei weitere Schwabbelscheiben oder -räder hergestellt, jedoch mit einer
kleineren Anzahl von Lappen.
Alle beschriebenen Scheiben wurden an einer Welle befestigt und mit einer Drehzahl von ungefähr
3500 U/min angetrieben (unbelastet, Drehzahl 3750 U/ min) und gegen einen Almen-A-Teststreifen mit einer
Kraft von 6 kg gedrückt, wobei die Bogenhöhe der Bearbeitungsintensität periodisch gemessen wurde.
Hierbei wurden die nachstehenden Ergebnisse erhalten:
Anzahl der
Lappen pro
Rad
Lappen pro
Rad
Bogenhöhe Bearbeitungsintensität, mm, Zeit
10 see 20 see 30 see 40 see
50 see
60 see
38 | 0,13 | 0,18 | 0,18 | 0,2 | 0,23 | 0,23 |
19 | 0,23 | 0,36 | 0,4 | 0,49 | 0,53 | 0,56 |
9 | 0,4 | 0,53 | 0,66 | 0,74 | 0,84 | 0,94 |
Die nach einer gegebenen Zeit bei konstanter Drehzahl und konstantem Druck erreichte Bearbeitungsintensität
ist anscheinend eine umgekehrte Funktion der Anzahl der Lappen am Rad. Es hat ferner den
Anschein, daß bei einer dichteren Packung des Rades eine weniger kräftige, jedoch genauer kontrollierbare
Bearbeitungsintensität erreicht werden kann. Die Anmelderin ist zur Zeit der Ansicht, daß eine
Lappentrennung von mindestens 10° oder 0,125 cm an der Spitze, je nachdem, welcher Wert größer ist,
erwünscht ist.
Es wurde ein weiteres Rad unter Verwendung von 13
Lappen hergestellt und bei verschiedenen Drehzahlen geprüft, um die Bearbeitungsintensität bei einem
Almen-A-Teststreifen nach 60 see zu ermitteln. Hierbei
wurden die nachstehenden Ergebnisse erhalten:
Drehzahl | Bogenhöhe |
pro min | Bearbeitungsintensität |
mm | |
1200 | 0,0127 |
1600 | 0,025 |
2000 | 0,051 |
2300 | 0,076 |
2700 | 0,127 |
3000 | 0,178 |
3400 | 0,25 |
Die Lebensdauer der Räder dieses Beispiels 1 hängt ab von den Arbeitsbedingungen, von der Gestalt der
Unterlage, von der Anzahl der Lappen und von der Größe der Partikel. Ein Lappenrad mit 38 Lappen auf
einem 7,6-cm-Kern, bei einem Gesamtdurchmesser des Rades von 20 cm und bei aus Gußeisen bestehenden
Partikeln Größe 280 kann zum Bearbeiten von verhältnismäßig ebenen glatten Flächen ungefähr 40
Stunden lang mit im wesentlichen gleichbleibender Wirksamkeit benutzt werden, bevor die Lappen
verschlissen sind. Werden Partikel mit einen Nenndurchmesser von U9mm verwendet, so wird die
Lebensdauer des Lappenrades auf ungefähr 5 Stunden verkürzt
Derartige Lappenräder wirken gut, wenn sie an einem elektrischen Schleifwerkzeug angebracht werden,
das mit einer Drehzahl betrieben wird, bei der den Partikeln am Umfang des Lappenrades eine Geschwindigkeit
von 150 bis 2500 Metern pro Minute erteilt wird. Die Leistung des Motors soll so groß sein, daß unter
Belastung eine nahezu konstante Geschwindigkeit aufrechterhalten wird. Das in der Hand gehaltene
Werkzeug wird über die gesamte Fläche in kurzen Hin- und Herbewegungen von etwa 10 cm Länge hinweggeführt,
so daß die gesamte Fläche gleichmäßig bestrichen wird. Die größte kontrollierte Bearbeitungsgenauigkeit
wird erhalten bei Verwendung selbsttätiger Metallschleif- oder Poliermaschinen; jedoch werden auch bei
einer Bearbeitung von Hand sehr gute Ergebnisse erzielt. Zum Bestimmen der Gleichmäßigkeit kann das
von den Partikeln eingeprägte Muster besichtigt werden. Obwohl die Bearbeitungsintensität bei konstanten
Drehzahlen von Schwankungen des ausgeübten Druckes nicht wesentlich beeinflußt wird, so erhöht sich
die Bearbeitungsintensität jedoch mit der Einwirkungszeit, bis der Sättigungsintensitätspegel erreicht ist
Ein außerordentlich einfaches, jedoch vielseitig verwendbares Werkzeug dieser Art kann hergestellt
werden aus einem 2,5 χ 3,2 cm Streifen des im Beispiel 1 beschriebenen Bearbeitungsmaterials, wobei der Streifen
mitten zwischen seinen Enden von einem gegabelten Dorn erfaßt wird. Dieses Werkzeug soll an einer
Schleifvorrichtung angebracht werden, die von einem Elektro- oder Luftmotor angetrieben wird, mit dem
unter Belastung Drehzahlen von 6000-10 000 U/min erreicht werden können. Mit einem derartigen Werkzeug
kann nicht nur die Bearbeitung mit hoher Intensität durchgeführt werden, sondern das Werkzeug
kann auch so klein ausgestaltet werden, daß damit die Innenseiten von Bohrungen, Rohren, Vertiefungen und
dergleichen bearbeitet werden können. Solche einfachen Werkzeuge sind auch außerordentlich nützlich
zum Auswerten von verschiedenen Lappenmaterialien.
so In der nachstehenden Tabelle sind die Bearbeitungsintensitäten angeführt die in einer Minute bei
10 000 U/min bei Almen-A-Teststreifen bei Verwendung von Partikeln verschiedener Größe und Art
erhalten wurden:
Partikel Bogenhöhe (Bearbeitungsintensität) in mm, für die Partikel der genannten Art
Nenndurchm.
in mm Gußeisen Wolframkarbid Kupfer nichtrost Stahl Glasperlen
0,48 | — |
0,58 | - |
0,84 | 0,15 |
1,15 | 0,23 |
1,4 | 0,3 |
1.5 |
0,43
0,076
0,23
0,23
0,013
In diesem Beispiel wird die Herstellung eines Lappenrades aus dem im Beispiel 1 beschriebenen
Material beschrieben, dessen Lappen jedoch auf andere Weise erzeugt werden.
Nach dem im Beispiel 1 beschriebenen Verfahren wurde ein hohes Material mit eingeklebten Partikeln
hergestellt, die aus Gußeisen mit einem Nenndurchmesser von 0,84 mm bestanden, wobei der schwache
Klebstoffbelag weggelassen wurde. Zwei Scheiben mit einem Durchmesser von 13 cm und mit je einer, eine
lichte Weite von 3,2 cm aufweisenden Durchbohrung in der Mitte wurden aus dem Material zurechtgeschnitten.
Am Umfang der einen Scheibe wurden in gleichen Abständen 14 radial verlaufende Ausschnitte mit einer
Weite von 1,25 cm am Umfang und mit einer radialen Tiefe von 2,5 cm vorgesehen. Das Produkt hatte das
Aussehen eines Zahnrades mit 14 »Zähnen« mit je einer
Breite von ungefähr 1,25 cm, einer Länge von 2,5 cm und mit einer Dicke von 1 cm. Dieses Rad entsprachen den
Lappenrädern nach dem Beispiel 1.
Diese beiden Scheiben, von denen die eine Scheibe mit Zähnen versehen war, während die andere Scheibe
keine Zähne aufwies, wurden dann zwischen zwei 7,5 cm Seitenplatten angeordnet und an einer Maschine mit
einer biegsamen Welle angebracht. Mit diesen Materialscheiben wurde eine Reihe von Almen-A-Teststreifen
60 Sekunden lang mit einer Kraft von 3 kg innerhalb eines Bereichs von Drehzahlen bearbeitet Die hierbei
erhaltener. Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle zusammengestellt:
Drehzahl | Bogenhöhe (Bearbeitungsintensität) | mit Zähnen | Temperatur des Almen- | mit Zähnen |
in mm | 0,0076 | A-Teststreifens nach der | 38 | |
0,023 | Bearbeitung in 0C | 38 | ||
Rad | 0,066 | Rad | 38 | |
U/min | ohne Zähne | 0,079 | ohne Zähne | 38 |
1100 | 0,115 | 38 | 43 | |
1500 | 0 | 0,18 | 41 | 43 |
1830 | 0,0076 | 0,21 | 43 | 43 |
2150 | 0,03 | 0,26 | 57 | 43 |
2450 | 0,048 | 71 | ||
2775 | 0,076 | 66 | ||
3050 | 0,12 | 77 | ||
3350 | 0,15 | 96 | ||
Es wird darauf hingewiesen, daß die Bearbeitungsintensität in direkter Beziehung steht zu der Geschwindigkeit,
mit der die Partikel gegen den Teststreifen schlagen. Aus der vorstehenden Tabelle ist ferner zu
ersehen, daß ein mit Zähnen versehenes Rad eine stärkere Wirkung bei einer niedrigeren Temperatur
ausübt als ein ungezähntes Rad, bei dem das Bindemittel bei hohen Drehzahlen den Teststreifen zu verschmieren
sucht Eine fortdauernde Benutzung bei hohen Drehzahlen führte zum Verlust einiger Zähne, so daß dieses
Verfahren zum Herstellen der Lappen weniger erwünscht ist als das im Beispiel 1 beschriebene
Verfahren. Es wird jedoch für erwünscht gehalten, daß die Fasern des Materials abgenutzt werden, wenn im
Gebrauch Partikel verlorengehen, so daß neue Partikel die Arbeit der verloren gegangenen Partikel übernehmen
können.
In diesem Beispiel wird die Herstellung eines Lappenrades beschrieben, wobei der Untergrund aus
einem quadratisch gewebten offenmaschiges Gewebe besteht
In einen mit Zinn plattierten Stahlbehälter wurden 13 Teile Methyl-äthyl-keton und 13 Teile MDA eingefüllt,
wie im vorhergehenden Beispiel beschrieben, wobei zum Auflösen des MDA im Lösungsmittel ein
Propellermixer benutzt wurde. Hiernach wurden 100 Teile »Adiprene BL-16« und 4,7 Teile »Silane Z 6040«
(vgL Beispiel 2) zugesetzt und alle Bestandteile 30 Minuten lang miteinander vermischt, wobei die
resultierende Viskosität bei 24° C 2000 cps betrug.
Aus sechs 840-denier-Fäden (mit 140 Fasern pro Faden) pro Zentimeter sowohl in der Kett- als auch in
der Schußrichtung wurde aus Nylon ein quadratisch gewebtes mullartiges Gewebe hergestellt mit einer
»Griff«-Zugfestigkeit von 45 kg/cm in der Längs- als auch in der Querrichtung, das mit einem Vinylharz in
einer Menge gleich ungefähr 1At des Fadengewichtes
getränkt wurde, wobei ein Gewicht von ungefähr 16 mg/cm2 erhalten wurde. Auf die eine Seite des
beschriebenen Gewebes wurde das im vorstehenden Absatz genannte Harz aufgetragen, wobei das Gewicht
des Auftrags ungefähr 17 mg/cm2 (auf Trockenbasis) betrug. Hiernach wurde die mit dem Klebstoffbelag
μ versehene Seite des Gewebes mit einem Durchmesser
von ungefähr 1 mm aufweisenden Gußeisenschrot bestreut, wobei ein dem Zufall unterliegender Belag von
ungefähr 0,14 g/cm2 erzeugt wurde, welche Menge ungefähr einer Menge von 180 cmVcm2 entspricht Das
Harz wurde dann 15 Minuten lang bei ungefähr 65° C und 30 Minuten lang bei ungefähr 1400C ausgehärtet
wonach ein Belag desselben Harzes in ungefähr der gleichen Menge wie bisher aufgespritzt wurde. Das
Harz wurde dann 15 Minuten lang bei ungefähr 65° C
und zwei Stunden lang bei ungefähr 1400C ausgehärtet
Die Gußeisenpartikel suchten sich in den Maschenöffnungen zu sammeln, in denen die Partikel in das Harz
eingebettet wurden.
Das im vorstehenden Absatz beschriebene Material wurde dann in einzelne Lappen mit den Abmessungen 4 χ 4,5 cm zerschnitten. Ein Kern von der im Beispiel 1 beschriebenen Ausführung wurde am Umfang in gleichen Abständen mit 12 Schlitzen versehen, von
Das im vorstehenden Absatz beschriebene Material wurde dann in einzelne Lappen mit den Abmessungen 4 χ 4,5 cm zerschnitten. Ein Kern von der im Beispiel 1 beschriebenen Ausführung wurde am Umfang in gleichen Abständen mit 12 Schlitzen versehen, von
denen jeder Schlitz eine Weite von 0,25 cm und eine Tiefe von 0,25 cm aufwies, welciie Schlitze parallel zur
Achse des Kerns angeordnet waren. Jeder Schlitz wurde dann mit einem Epoxidpolyamidharz von der im
Beispiel 1 beschriebenen Art gefüllt, und der Kern wird seitlich auf ein mit einem Silikonbelag versehenes
Ablösepapier gelegt. In jeden Schlitz wird dann ein Lappen eingesetzt, wobei die die Partikel tragende Seite
des Lappens in jedem Falle derselben Richtung zugewandt ist. Das Harz wurde dann 12 Stunden lang
bei Raumtemperatur (24° C) ausgehärtet
Im allgemeinen bestehen für die Ausführung nach dem Beispiel 3 dieselben Erfordernisse wie bei dem
Beispiel 1, und zwar beziehen sich diese auf die Art des zu verwendeten Antriebswerkzeuges, auf die Effekte
der Geschwindigkeit und der Größe der Partikel, die Art der Partikel, die Ruhezeit usw. Die Unterschiede
bestehen darin, daß das Lappenrad nach dem Beispiel 3 eine höhere Bearbeitungsintensität erzeugt und verschleißfester
ist afs das Lappenrad nach dem Beispiel 1 unter sonst gleichen Bedingungen. Bei dem Lappenrad
nach dem 3eispiel 3 wurde eine ungefähr 30%ige Erhöhung der Bearbeitungsintensität und einer vierfachen
Verminderung der Abnutzung festgestellt im Vergleich zu dem Lappenrad nach dem Beispiel 1. Es
wird jedoch darauf hingewiesen, daß das günstige Merkmal der geringeren Abnutzung bei dem Lappenrad
nach dem Beispiel 3 etwas beeinträchtigt wird durch die in kurzen Zeiten erreichten hohen Bearbeitungsintensitäten,
die zu Schwierigkeiten bei der Kontrolle und der Aufrechterhaltung der Gleichmäßigkeit führen kann.
in diesem Beispiel wird die Herstellung eines Lappenrades beschrieben, dessen Lappen aus gewebten
Materialien zusammen mit nichtgewebten Materialien hergestellt sind.
Aus 15-denier-Nylonfäden wurde auf einer »Rando-Webber«-Maschine
ein ungewebtes faseriges Material mit einer Dicke von 3 mm und einem Gewicht von
8,4 mg/cm2 hergestellt und mittels einer Walze mit ungefähr 3,4 mg/cm2 (auf Feststoffbasis) mit einer
Zusammensetzung beschichtet, die aus dem folgenden Gemisch bestand:
Gesättigtes, hydroxal-abgeschlossenes 100,0
leicht verzweigtes Polyesterharz (erhältlich
von der Mobay Chemical Company unter
der Handelsbezeichnung »Multron« R-68)
75%ige Feststofflösung des Reaktions- 83,4
von der Mobay Chemical Company unter
der Handelsbezeichnung »Multron« R-68)
75%ige Feststofflösung des Reaktions- 83,4
Produktes eines Mols von Trimethylopropan und 3 Mol Toluen-diisocyanat in
Äthylazetat (erhältlich von der Mobay
Chemical Company unter der Handelsbezeichnung »Mondur« OB-75)
Äthylazetat (erhältlich von der Mobay
Chemical Company unter der Handelsbezeichnung »Mondur« OB-75)
Hexanotriol 5,04
Äthylen-glykol-monoäthylätherazetat 150
Die Zusammensetzung wurde dann durch Erhitzen auf 65°C 15 Minuten lang und auf 140°C 45 Minuten
'•ύ ng ausgehärtet.
Das im Beispiel 3 beschriebene gewebte Material wurde auf der Rückseite (der zu den Partikeln
entgegengesetzten Seite) mit einer dünnen Schicht des ifji Beispiel 3 beschriebenen Fertigstellungsharzes
versehen und fest an die eine Seite des im vorstehenden Absatz beschriebenen ungewebten Materials angepreßt,
und das Harz wurde durch Erhitzen wie ir Beispiel 3 ausgehärtet Aus dem ausgehärteten Lamina
wurden Lappen mit den Abmessungen 3,8 χ 635 cn ausgeschnitten, von denen 12 Stück hergestellt wurdei
welche Lappen am Umfang eines einen Durchmesse von 35 mm aufweisenden Kerns mit dem gleichei
Aufbau wie der Kern nach Beispiel 1 befestigt wurder wobei alle Lappen derselben Richtung zugewand
waren. Die Steifheit und Elastizität eines jeden Lappen
ίο war wesentlich größer als bei den Lappen nach den
Beispiel 3, welcher Umstand die Handhabung sowie dii Herstellung des Lappenrades erleichterte. Selbst nacl
längerem Gebrauch erstreckten sich die Lappen in wesentlichen radial und geradlinig und nahmen keim
gekrümmte Form an.
Das Lappenrad nach Beispiel 4 könnte für dieselbei
Zwecke verwendet werden wie das Lappenrad nacl Beispiel 3, gestattet jedoch eine genauere Kontrolle de
Bearbeitung. Bei einer Untersuchung des Lappenrade nach längerem Gebrauch zeigt sich, daß die einzelnei
Lappen im wesentlichen geradlinig und radial ausge richtet blieben und sich nicht gekrümmt hatten. Fernei
traten bei den Lappen an der Befestigungsstelle an Kern keine Ermüdungserscheinungen auf. Das unge
webte mehrlagige Produkt weist eine ausreichend« Festigkeit auf, so daß viele verschiedene offenmaschigi
und mullartige Gewebe verwendet werden können, un bei den Partikeln einen gewünschten Abstand zi
erreichen, selbst wenn solche Gewebe nicht besonder kräftig sind.
Lappenräder von der im vorliegenden Beispiel ' bestehenden Ausführung haben sich als höchst wirksan
erwiesen bei der Umrißgestaltung der Rotorflügel voi Hubschraubern. Diese Flügel, die im allgemeinen eim
η Breite von 45,75 cm und eine Länge von 6,7 η
aufweisen, werden aus einem verhältnismäßig dünnet Aluminiumblech hergestellt, das auf einen Wabenken
genau profiliert aufgebracht wird. Jeder Flügel kam mehrere tausend Dollar kosten und wird trotzdem al
4(i Ausschuß angesehen, wenn an mehreren Prüfstellei
Abweichungen von 0,38 mm oder weniger vorhandei sind. Das Lappenrad nach diesem Beispiel kann an de
entsprechenden Seite des die Toleranz überschreiten den Flügels angesetzt werden um die Flügelhaut zi
strecken und damit das Profil bis zu ±0,1 mm zi korrigieren.
Es ist in einigen Fällen erwünscht, ein Verfahrei anzuwenden, bei dem die beschriebene Bea'beitung mi
einem gewissen abschleifenden Reinigen kombinier
so wird, z. B. beim Entzundern von heißgewalztem Stah Werden bei den beschriebenen Lappen wenigstens eini
geringe Menge von Schleifpartikeln zusammen mit dei Bearbeitungspartikeln verwendet, so tritt eine Kombi
nationswirkung auf, bei der der Zunder von dei Bearbeitungspartikeln losgeschlagen und von dei
Schleifpartikeln entfernt wird, wobei die Bearbeitungs partikel sichern, daß an der Oberfläche des Werkstücke
eine Druckbeanspruchung und keine Spannungei auftritt, so daß die höchste Festigkeit des Produkte
bo erhalten bleibt. Derartige Produkte können auch in de
Weise hergestellt werden, daß abwechselnd Lappen mi Bearbeitungspartikeln und Lappen mit Schleifpartikel
verwendet werden, wobei das Ausmaß der Verwendun von Lappen der einen oder der anderen Art von dem zi
b5 erzielenden Ergebnis bestimmt wird.
Wie bereits erwähnt, wird bei Anwendung de Verfahrens der Ermüdungswiderstand von Metalle
verbessert. Eine zum Ermitteln des Ermüdungswidet
Standes allgemein benutzte Einrichtung ist die R. R.
Moore High Speed Fatigue Testing Machine, bei der ein mit Ausschnitten versehenes zylindrisches und aus
Metall bestehendes Prüfmuster als ein einfacher Träger wirkt, der an zwei Punkten symmetrisch belastet wird.
Befindet sich das Muster im Ruhezustand, so befindet sich die oberhalb der neutralen Achse gelegenen Fasern
unter Druck und die unterhalb dieser Achse gelegenen Fasern unter Spannung. Wird das Muster gedreht, so
werden die Belastungen in diesen Fasern allmählich umgekehrt, bis am Ende einer halben Umdrehung die
ursprünglich unter Druck stehenden Fasern nunmehr unter Spannung stehen. Während einer jeden vollständigen
Umdrehung wird auf das Prüfmuster ein vollständiger Zyklus von Biegebeanspruchungen ausgeübt, wobei
bei der Nenndrehzahl 10 000 Beanspruchungsperioden bei einem Biegemoment erzeugt werden, dessen Wert
10
so bestimmt werden kann, daß bei dem Prüfmuster die gewünschte äußerste Faserbeanspruchung bewirkt
wird. Eine ausführliche Information kann von der »The Warner &. Swasey Co.« oder von der »Baldwin-Lima
Hamilton Corporation« erhalten werden.
Um die Wirksamkeil verschiedener Lappenräder mit aus Gußeisen bestehenden und einen Durchmesser von
0,84 mm aufweisenden Partikeln bei der Verbesserung des Ermüdungswiderstandes zu bestimmen, wurde eine
Reihe von Versuchen auf der R.-R.-Moore-Maschine mit 7075-T6 durchgeführt. Aus Aluminium bestehende
Prüfmuster mit einem Durchmesser von je 14 mm und mit 3,2 mm tiefen Ausschnitten versehen, wurden eine
Minute lang bei einer Drehzahl behandelt, bei der eine Sättigungsbearbeitungsintensität von Almen-A 0,008
Zoll = 0,2 mm erreicht wurde. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle zusammengestellt:
Art der Lappen
Lebensdauer bis zur Ermüdung, Perioden
mal 10 000 bei extremer Faserbeanspruchung
(psi X 1000)
mal 10 000 bei extremer Faserbeanspruchung
(psi X 1000)
30 40 50
Unbehandelt
Ungewebt (wie nach Beispiel 2) 6000
Gewebt (wie nach Beispiel 3) 3900
Laminat aus gewebten und ungewebten 4000 Materialien (wie nach Beispiel 4)
20 | 2,7 | 0,9 |
360 | 41 | 7,7 |
1100 | 58 | 7,9 |
600 | 7,2 |
Aus diesen Ergebnissen ist zu ersehen, daß die Lappenräder nach der Erfindung die Ermüdungsfestigkeit
um einen Faktor von ungefähr 8 — 35 verbessern, wobei die größte Verbesserung bei niedrigeren
Belastungswerten erhalten wird. Die Ergebnisse zeigen ferner, daß es die erfindungsgemäßen Lappenräder
ermöglichen, ein gegebenes Metallteil mit einem höheren Pegel zu beanspruchen, als ein nicht nach der
Erfindung behandeltes Bauteil, während andererseits dieselbe Lebensdauer erhalten bleibt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (13)
1. Lappenrad für die schlagende Oberflächenbearbeitung von Metallteilen, bestehend aus einem
ringförmigen steifen Kern, an dessen Umfangsfläche im Abstand voneinander mehrere Lappen eingesetzt
sind, die aus einem biegsamen, zähen, reißfesten und
faserigen Material bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß auf oder in dem Material
Schlagpartikel (34, 43,64) im Abstand voneinander angeordnet sind, daß die Schlagpartikel (34, 43, 64)
aus kugelförmigen, anorganischen, stoßfesten Partikeln mit einem durchschnittlichen Durchmesser von
0,1 bis 2,5 mm bestehen, deren Menge ungefähr 25 bis 1000 cmVm2 Lappenfläche beträgt, daß die
Partikel £u mehr als die Hälfte des wirksamen Durchmessers von den Fasern (41, 71) der Lappen
(11) umgeben und mit diesen durch einen zähen, an den Fasern und an den Partikeln haftenden
organischen Klebstoff verbunden sind, dessen endgültige Streckung mindestens 100% beträgt
2. Lappenrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lappen (11) so angeordnet sind,
daß deren Abstand voneinander am Umfang (a) mehr als mindestens 0,125 cm oder (b) mindestens 10
Bogengrade beträgt
3. Lappenrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die Fasern (41, 71) des
Materials zähe, kräftig und gekräuselt sind und einen jo
Durchmesser von 0,04 bis 0,2 Millimeter aufweisen.
4. Lappenrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Lappen (11) aus einem blattartigen
Material bestehen, das aus zähen und kräftigen Garnen gewebt ist, und daß die Schlagpartikel (34,
43, 64) an der einen Seite des Materials befestigt sind.
5. Lappenrad nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das blattartige Material aus einem offenmaschigen Nylongewebe besteht, das an der
entgegengesetzten Seite mit einem ungewebten blattartigen Material verbunden ist.
6. Lappenrad nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit den
Schlagpartikeln (34, 43, 64) nicht kugelförmige und verhältnismäßig scharfe Schleifpartikel vermischt
sind.
7. Ungewebtes, blattartiges Material, zum Herstellen von Lappen für das Lappenrad nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Materials ungefähr 1 cm beträgt, daß das Material eine
Zugfestigkeit von 16 kg/cm ungefähr aufweist und
50 das zufallsweise verteilten, gekräuselten Nylonfadensegmente
einen Durchmesser von ungefähr 0,16 mm haben, die an der Berührungsstelle miteinander
durch den Klebstoff miteinander verbunden sind, der zugleich die kugelförmigen Schlagpartikel
mit dem Material verbindet, und daß die genannten Partikel in einer Menge von ungefähr
400-700cmVm2 der Oberfläche des Materials
vorliegen.
8. Material nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet daß der Klebstoff aus einem Iangkettigen
Polymer des Polytetrahydrofurans besteht
9. Material nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff aus einem Gemisch eines
phenolischen Harzes mit einem gummiartigen Butadien-zu-Akrylonitril-Kopolymer besteht
10. Offenmaschiges Gewebe, für die Hersteilung von Lappen für Lappenräder nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß das Gewebe aus Nylohfäden mit einer Dicke von 800 denier
hergestellt ist und eine Zugriffsfestigkeit von ungefähr 45 kg/cm aufweist daß die Kett- und
Schußfäden miteinander durch den Klebstoff verbunden sind, der zugleich die Schlagpartikel, die
einen Durchmesser von ungefähr 0,1 bis 2,5 mm aufweisen, mit der einen Seite des Gewebes
verbindet, so daß die Partikel vorwiegend in den Maschen des Gewebes ruhen und in einer Menge
von ungefähr 150 bis 500cm3/m2 des Gewebes
vorliegen.
11. Material nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff aus einem Iangkettigen
Polymer des Polytetrahydrofurans besteht.
12. Material nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet daß der Klebstoff aus einem Gemisch eines
phetiolischen Harzes mit einem gummiartigen Butadien-zu-Akrylonitril-Kopolymer besteht.
13. Verfahren zur schlagenden Oberflächenbearbeitung
von Metallteilen und einem Lappenrad nahe Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Lappenrad an einer sich drehenden Antriebsvorrichtung starr befestigt und von dieser in Umdrehung
versetzt wird, und daß der Außenrand des Lappenrades gegen das Metallteil derart gedrückt
wird, daß die Lappen sich über ihre Breite hinweg verformen und ein wesentlicher, radial außen
gelegener Teil der Seite eines jeden Lappens gegen die zu bearbeitende Metallfläche schlägt.
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Legal Events
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |