DE3808426C2 - Flexibles Schleifwerkzeug und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein flexibles Schleifwerkzeug, insbesondere Schleifband, mit einer flexiblen Unterlage, die eine Rückseitenappretur trägt, in der ein mineralischer Zusatzstoff enthalten ist. Ein solches Schleifwerkzeug ist bekannt aus der DE 28 16 071 A1. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Schleifwerkzeugs.

Es ist bekannt, Textilunterlagen für Schleifwerkzeuge zunächst mit einer soge­ nannten Kernappretur zu versehen, um ein Durchschlagen der Rück- oder Kornseitenappretur zu vermeiden. Derartige Kernappreturen dienen darüber hinaus dem Schutz der Gewebe­ fasern z. B. vor aggressiven und versprödenden Seitenappre­ turen. Zweck der Rückseitenappretur ist es zum einen, das Schleifband zusätzlich gegen die beim Schleifvorgang auf­ tretenden Zug-, Walk- und Scherbelastungen zu festigen, was die Verwendung einer im ausgehärteten Zustand vergleichs­ weise harten Appretur erfordert. Weiterhin strebt man mit dem Auftrag das Glätten einer - bedingt durch die Art der textilen Unterlage - an sich unebenen Oberfläche an. Nach dem Trocknen und/oder Aushärten der Rückseitenappretur zeichnet sich jedoch unvermeidlich die Oberflächenstruktur des Gewebes mit mehr oder weniger großen Höhenunterschieden ab. Es gibt Arten von textilem Flächenmaterial, die eine besonders unebene Rückseite aufweisen. Dazu gehören Nähge­ wirke mit rückseitig aufliegenden Fasersträngen, die mittels eines Nähwirkfadens verbunden sind. Die Faserstränge treten als Erhöhungen mit dazwischenliegenden Vertiefungen in Erscheinung. Eine noch größere Höhe erreichen die über die Faserstränge hinweggehenden Nähfäden. So kann bei einem marktgängigen Produkt der Abstand zwischen der Unterseite des Kettgarns und dem höchsten Punkt des Nähwirkfadens in der Größenordnung von 0,3 bis 0,5 mm liegen bei einem Mittenabstand der Faserstränge von 1,8 mm. In der Ein­ griffszone stützt sich das Schleifband an seiner Rückseite an den höchsten Stellen des Nähwirkfadens bzw. der diese ummantelnden Appretur an einem Stützelement ab. Während bei Stützwalzen die Druckbelastung ohne Rückwirkung auf die Oberfläche des Stützelements bleibt, wirkt sich die Oberflächengestalt eines herkömmlichen Schleifbandes stark abrasiv auf Gleitbeläge aus, die über Druckbalken gespannt die Reibung zwischen Schleifbandrück­ seite und Druckbalkenoberfläche vermindern sollen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein flexibles Schleifwerkzeug zu schaffen, bei dem die abrasive Wirkung der Rückseite auf die Druckbalken stark verringert ist und bei dem die Standzeit deutlich erhöht ist.

Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, ein geeignetes Verfahren zur Herstellung eines derartigen Schleifwerkzeugs anzugeben.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht in einem flexiblen Schleifwerkzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und des Patentanspruchs 6 bezüglich des Verfahrens zur Herstellung.

Die in der Rückseitenappretur enthaltenen, plättchenförmigen Partikel richten sich überwiegend parallel zur Werkzeuger­ streckung aus, wobei die Teilchen sich gegenseitig überlap­ pen. Dadurch bilden sie eine Armierung des sie umschließen­ den Kunststoffs, vornehmlich gegenüber Kräften, die in der Werkzeugebene wirken. Das Werkzeug erhält dadurch eine höhere Widerstandsfähigkeit gegenüber solchen Kräften.

Während es bisher erforderlich war, diese Widerstandsfähig­ keit durch geeignete Auswahl der Härte, der Schichtdicke und der Eindringtiefe der Rückseitenappretur zu beeinflussen, können diese Parameter nun freier gewählt werden.

Das gilt insbesondere für diejenigen Parameter, die die erläuterte, verschleißende Eigenschaft des Werkzeugs be­ treffen. Insofern beruht die Erfindung auf der Feststellung, daß zum einen die bislang üblichen, harten Einstellungen der Rückseitenappretur die verschleißenden Eigenschaften des Werkzeugs ungünstig beeinflussen, und daß zum anderen eine weiche Einstellung der Rückseitenappretur den durch die Werkzeugrückseite verursachten Verschleiß vermindert.

Unter der Weichheit der Rückseitenappretur ist zum einen ihre Zusammendrückbarkeit zu verstehen. Die verschleißende Eigenschaft einzelner rückseitiger Vorsprünge der Appretur wird dadurch gemildert, daß ihre ggf. scharfen Formen unter dem vom Druck- oder Stützelement ausgeübten Druck durch Verformung gemildert werden. Zum anderen kann die Weichheit im Sinne leichterer Verschleißbarkeit verstanden werden. Die Rückseitenappretur, die im Bereich der höchsten rückseitigen Erhebungen der Unterlage durch die Wirkung des Rakelns eine nur geringe Schichtdicke hat, wird dort, also insbesondere an den höchsten Stellen, beispielsweise von Nähwirkfäden, schon nach kurzem Betrieb des Schleifbandes so weit abge­ tragen, daß die Nähwirkfäden frei liegen und mit ihren Fasern viele einheitlich hohe Tragflächen bilden, auf denen das Schleifband über die Druck- bzw. Stützelemente gleitet. Während diese Fäden bei herkömmlichen Schleifbandrückseiten von vergleichsweise hartem Harz durchdrungen sind sowie von diesem seitlich abgestützt werden und deshalb stark abrasiv wirken können, sind sie bei der erfindungsgemäßen appretier­ ten Rückseite vergleichsweise weich und nachgiebig und können nach kurzer Betriebsdauer von Gleitmittel, beispielsweise Graphitstaub, der von den Stützelementen in geringer Menge abgerieben wird, durchsetzt werden. Diese graphitdurchsetzten Faserbündel der Nähwirkfäden bilden in ihrer Gesamtheit eine reibungsarme und wenig verschleißende Gleit- und Kontaktfläche des Schleifbands gegenüber dem Stützelement.

Die überwiegend parallel zur Werkzeugerstreckung verlaufende Anordnung der Partikeln kann ferner günstig sein im Hinblick auf die Gleit- und Verschleißeigenschaften der schleifaktiven Seite des Werkzeugs.

Auch die gegenseitige, teilweise Überlappung benachbarter Teilchen trägt zur Aussteifung bei. Das gilt insbesondere dann, wenn die Teilchen dicht der rückseitigen Oberfläche der Unterlage angelagert sind und auch geringen gegensei­ tigen Abstand voneinander haben. Ein solcher Zustand kann erfindungsgemäß dadurch erreicht werden, daß man dafür sorgt, daß die Appretur wenigstens in einer Herstellungs­ phase, in welcher das Band horizontal oder schwach geneigt verläuft, so niedrigviskos ist, daß sich die Teilchen in der Nähe der rückseitigen Oberfläche der Unterlage anreichern. In einem Extremfall bilden die Teilchen eine sozusagen sedimentierte Schicht auf der Unterlagenrückseite, während derjenige Teil der rückseitigen Appretur, der ihrer freien Oberfläche näher liegt, weitgehend frei ist von Teilchen. Die Vorteile dieses Aufbaus liegen zum einen in der verbesserten Aussteifungswirkung der Teilchen und zum anderen darin, daß sie in der äußersten Appreturzone, die für die Gleiteigenschaften maßgebend ist, fehlen und daher ohne Rücksicht auf ihre Gleiteigenschaften gewählt werden können. Für die Absenkung der Teilchen auf die rückseitige Oberfläche der Unterlage ist ein hohes spezifisches Gewicht derselben vorteilhaft, beispielsweise in der Größenordnung von 5 g/cm³.

Die auf der Unterlag-Rückseite ausgebrachte Menge der Inhaltsstoffe sollte mindestens 3 g/m², möglichst jedoch mehr als 8 g/m² betragen. Dabei soll der Anteil des Zusatzstoffs in der ausgehärteten Rückseitenappretur mindestens etwa 2 Gew-%, möglichst jedoch mehr als 8 Gew.-%, beispielsweise um 15 Gew.-% betragen.

Vorteilhafterweise enthält der Zusatzstoff schichtkristal­ line Partikel, die ebenfalls eine Vorzugsausrichtung in Gleitrichtung haben sollten.

Hervorragend hat sich Eisenglimmer bewährt. Desgleichen können andere Glimmerarten verwendet werden, und zwar zweckmäßigerweise im Zusammenhang mit einem vergleichsweise weichen Bindemittel.

Während die Gleiteigenschaften verbessert werden, wird die Energieübertragung von der Antriebsscheibe oder -rolle auf das Schleifband nicht beeinträchtigt.

Verwendbar sind alle zur Schichtbildung geeigneten Binde­ mittel, insbesondere Kunstharze und Kunststoff-Dispersionen bzw. Mischungen solcher Stoffe. Bewährt haben sich Rücksei­ tenappreturen aus Phenolharz-Latexmischungen. Die ver­ gleichsweise weiche Rückseitenappretur enthält vorzugsweise als Bindemittelkomponente in noch nicht ausgehärtetem Zustand Phenolharz und eine Acrylsäureester- Copolymerisat-Dispersion in einem Gewichtsverhältnis von 1 : 2. Als Inhaltsstoff kommen vor allem schwere und/oder gleitgünstige und/oder flächenstabile Partikel in Frage, die sich gut mit dem umgebenden Bindemittel verbinden. Ins­ besondere erwies sich Eisenglimmer, ggf. in Kombination mit weiteren Inhalts- bzw. Füllstoffen, als vorteilhaft, zumal bei der Verwendung einer Graphit-Preßschuhoberfläche als Stützelement.

Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische, teilweise geschnittene Ansicht eines Ausschnitts aus dem erfindungsgemä­ ßen Schleifwerkzeug im vergrößerten Maßstab und

Fig. 2 einen Teilschnitt gemäß der Linie A-B in Fig. 1 in weiter vergrößertem Maßstab.

Das Schleifwerkzeug gemäß Fig. 1 umfaßt eine textile Unterlage, die aus einem Querfadengelege mit Fasersträngen 1 und einem Längsfadengelege mit Fasersträngen 2 besteht, die mittels Nähwirkfäden 3 als Nähgewirk zusammengesetzt ist. Die Textilschicht ist durch eine in der Zeichnung nicht in Erscheinung tretende Kernappretur in sich verfestigt, trägt auf der Vorderseite einer Kornschicht 4, die mittels einer Grundbindemittelschicht 5 und einer Deckbindemittelschicht 6 gebunden ist und ist auf der Rückseite mit einer Rückseitenappretur 7 versehen, die ledig­ lich in der linken Hälfte von Fig. 1 dargestellt ist. Zwischen der Berührungsebene der Faserstränge 1 und 2 und den höchsten Punkten der Nähwirkfäden 3 bilden sich Vertie­ fungen 8, die mit der Rückseitenappretur-Masse 7 ausgefüllt werden. Erfindungsgemäß ist die Rückseitenappretur 7 derart ausgeführt, daß diese in den Zwischenräumen 8 eine wesent­ lich größere Dicke 9 aufweist als auf den überhöhten Stellen der Faserstränge 2 und der Nähwirkfäden 3. Der Überschuß wird beim Aufbringen mittels eines Rakelmessers abgestrichen, so daß die höchsten Punkte der Fäden 3 nicht oder nur wenig von der Rückseitenappretur 7 bedeckt sind. Infolge Sedimentation reichern sich die in der Appreturmasse vorhandenen plättchenförmigen Teilchen nahe der Unterlage im Bereich 12 an, wo sie aussteifend wirken, während der oberflächennahe Bereich 13 ärmer an Inhaltsstoff wird. Es findet anschlie­ ßend teils beim Trocknen, teils durch Einziehen von Binde­ mittel in die Textilschicht ein gewisser Substanzverlust im Rückseitenappretur 7 statt, so daß dieser in den Vertiefungen 8 ein wenig einfällt und die Wellenstruktur der Unterlage hervortritt, wenn auch wesentlich schwächer als bei herkömm­ lichen Rückseitenappreturen. Die höchsten Punkte der Fäden 3 treten entweder schon nach der Herstellung beschichtungsfrei hervor oder verlieren spätestens nach kurzer Betriebszeit infolge Verschleißes gemäß Linie 11 die auf ihnen befindli­ che, dünne Beschichtung und bilden dann Tragflächenelemente 10 für die Anlage derjenigen Schleifmaschinenstrukturen, die von der Rückseite her eine Pressung auf das Schleifband ausüben. In einem erfolgreich erprobten Beispiel kann je ein solches Flächenelement 10 auf ein Raster von 1,7×1,1 mm kommen.

Als Eisenglimmer hat sich im Zusammenhang mit der Erfindung das unter dem Warenzeichen MIOX der Firma Kärntner Montan­ industrie GmbH, Klagenfurt, vertriebene Erzeugnis bewährt, dessen Partikeln Durchmesser von durchschnittlich 40 µm und Dicken von 2-4 µm aufweisen.

Claims (6)

1. Flexibles Schleifwerkzeug, insbesondere Schleifband, mit einer flexiblen Unterlage, die eine Rückseitenappretur (7) trägt, in der ein mineralischer Zusatzstoff enthal­ ten ist, dadurch gekennzeichnet, daß der mineralische Zusatzstoff aus plättchenförmigen Partikeln besteht, die überwiegend etwa parallel zur Bandoberfläche angeordnet sind und sich teilweise überlappen.

2. Schleifwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der Inhaltsstoffe in der Rückseiten­ appretur (7) mindestens 3g/m² und der darin enthaltene Anteil des mineralischen, plättchenförmigen Zusatzstoffs mindestens 2 Gew.-% an der ausgehärteten Rückseiten­ appretur (7) beträgt.

3. Schleifwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Zusatzstoff von schichtkristallinen Partikeln gebildet wird.

4. Schleifwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzstoff ein Eisenglimmer ist.

5. Schleifwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration des Zusatzstoffs innerhalb der Rückseitenappretur (7) nahe der Oberfläche der Unterlage größer ist als nahe ihrer freien Oberfläche.

6. Verfahren zum Herstellen eines flexiblen Schleifwerkzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem auf die Rückseite einer Unterlage eine Rückseitenappretur (7) im flüssigen Zustand aufgetragen und erhärten gelassen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückseitenappretur (7) plättchenförmige, mineralische Partikeln beigemischt werden und während des Herstellungsprozesses bei horizontaler oder schwach geneigter Position der Unterlage eine derart geringe Viskosität eingestellt wird, daß sich die plättchenförmigen Partikeln nahe der Oberfläche der Unterlage anreichern.