DE4402032A1 - Ferromagnetisches Schleifband für die Bearbeitung von Werkstückoberflächen - Google Patents

Ferromagnetisches Schleifband für die Bearbeitung von Werkstückoberflächen

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Description

Die Erfindung betrifft ein Schleifband für die Feinstbearbeitung von Werkstückoberflächen, bei der in der mehr oder weniger flexiblen Träger­ schicht ferromagnetische Werkstoffe in Form von eingebetteten ferromag­ netischen Metallfolien oder -pulver eingebettet sind, bzw. eine gal­ vanisch aufgetragene ferromagnetische Metallschicht vorhanden ist oder die Trägerschicht selbst aus einer ferromagnetischen Metallfolie besteht und die zur Feinstbearbeitung erforderlichen mehr oder weniger körnigen Schleifmittel auf der Trägerschicht mittels spülmittelfester Bindeschicht auf Kunstharz - bzw. Latexbasis befestigt sind, wobei dieses ferromagne­ tische Schleifband in Vorrichtungen zur Feinstbearbeitung von Werkstück­ oberflächen verwendet wird, welche in der Patentanmeldung Nr. P 44 00 791.4 bereits beschrieben wurden, wobei das ferromagnetische Schleifband in magnetischen Schleifbandträgern werkstückformgerecht durch magnetische Zugkräfte (F) gehalten wird.
Durch diese magnetischen Zugkräfte wird dabei das ferromagnetische Schleifband durch die in seiner Trägerschicht integrierten ferromagne­ tische Werkstoffe werkstückformgerecht so fixiert, daß es während der Bearbeitung die exakte Form des Schleifbandträgers an die Werkstück­ oberfläche übertragen kann und dabei seine Lage im Schleifbandträger exakt beibehält.
Bei bisher bekannten flexiblen Schleifbändern wird Papier, Leinen bzw. Kunststoff-Film als Trägermaterial verwendet.
So verwendet z. B. die Firma MICRO-SURFACE, Finishing Pruducts/USA ge­ polsterte Schmirgelleinen als Schleifbandträgermaterial und die Firma 3 M/USA Lapping Film bzw. Imperial Film zum Microschleifen als Schleifbandträgermaterial Film (Polyester) bzw. Leinen.
Die bisher verwendeten Schleifbänder sind wegen ihres unterschiedlichen Aufbaues und Trägermaterials mehr oder weniger flexibel.
Bei der Bearbeitung kommen bekannterweise die verschiedensten Vorrich­ tungen zum Einsatz, um die Schleifbänder z. B. als Endlosband unter Andruck über die Werkstückoberfläche kontinuierlich zu bewegen oder Schleifbandstücke bei der Bearbeitung durch Ankleben, Andrücken, zu fixieren.
Die Firma IMPCO/USA beschreibt in ihrem Europatent Nr. EP 0 219 301 A2 die Anwendung von mehr oder weniger nicht kompressiblen und u. a. auch gelochtem Schleifband auf der Basis von Polyester-Filmen. (Polyethylen terephtalate - Handelsname MYLAR).
Wobei das "nicht" kompressible Trägermaterial flexibel aber formstabil sein soll, um so die Form des Schleifbandträgers (Schuhe) auf die Werk­ stückoberfläche zu übertragen.
Die Probleme, die bei dieser Anordnung auftreten, werden in der o. a. Patentschrift der Fa. IMPCO (s. dort Seite 6, Zeilen 25-50) ausrei­ chend beschrieben:
1. Reibungsprobleme
Das Schleifband soll "nicht" komprimierbar sein, um die Form des Schleif­ bandträgers gut auf das Werkstück zu übertragen. Die Oberfläche des Schleifbandträgers (Schuh) soll sehr glatt (verry smooth) sein.
Um die Reibung auf der Rückseite des Schleifbandes zu erhöhen, wird dazu die Oberfläche des Schleifbandträgers genügend aufgerauht, (suffi­ ciently roughened) - das ist sicher ein Widerspruch zur Formgenauigkeit.
2. Formgenauigkeit
Das Schleifband soll sicher die Form des Schleifbandträgers (Schuh) auf die Werkstückoberfläche übertragen.
Wie unter 1. schon gesagt, ergeben sich Zweifel über die Haftung des Schleifbandes, das sich bei Drehung und Oszillation des Werkstückes auf seiner sehr glatten aber aufgerauhten Auflage bewegen wird. Das Ergebnis dieses Kompromisses wird sein, daß die schneidende Seite des Schleifbandes von Werkstückerhebung zur nächsten Werkstückerhebung ge­ spannt wird und deshalb nicht mehr an der formgebenden Wandung des Schleifbandträgers (Schuh) anliegt. (s. dazu Fig. 1).
Die bekannten Eigenschaften von flexiblen oder auch "nicht" komprimier­ baren Schleifbändern im Zusammenhang mit Vorrichtungen mit harten, form­ stabilen Schleifbandträgern (Schuhen) ergeben zusammengefaßt folgende Nachteile:
  • 1. Die Formübertragung und Fixierung erfolgt durch Andruckkraft (P) und Reibung. Dabei müssen Kompromisse zwischen hoher erforderlicher Rei­ bung gleichbedeutend mit rauher Oberfläche und gute Formübertragung gleichbedeutend mit sehr glatter Oberfläche gefunden werden.
  • 2. Genaue Formübertragung erfordert genaue Anlage des Schleifbandes am Schleifbandträger (Schuh) - wobei diese Forderung wegen unter 1. Gesagtem nicht erfüllbar ist, d. h. das Schleifband wird von den Reibungskräften nur ungenügend gehalten und spannt sich deshalb zwischen den Auflagepunkten bzw. zwischen den Erhöhungen der Werk­ stückoberfläche, d. h. daß das Schleifband nur auf den Erhöhungen aufliegt, dazwischen liegt es nicht mehr an der formgebenden Wan­ dung des Schleifbandträgers. (s. dazu Fig. 2).
Die Erfindung stellt sich deshalb die Aufgabe, ein ferromagnetisches Schleifband so zu gestalten, daß dieses lagestabil und werkstückform­ gerecht auf einem magnetischen Schleifbandträger fixiert werden kann, wodurch bei hoher Genauigkeit der Formübertragung, hoher Oberflächen­ qualität (Rauhigkeit) und Querform der Werkstückoberfläche bei einfa­ cher Handhabung, Magazinierung und Positionierung des Schleifbandes gewährleistet ist.
Erfindungsgemäß wurde diese Aufgabe mit der Gestaltung gemäß des kennzeichnenden Teiles des Anspruches 1 unter Anwendung ferromagnetischer Werkstoffe und magnetischer Zugkräfte (F) gelöst. (s. dazu Fig. 1).
Erfindungsgemäß wird dazu in den Trägerschichten ferromagnetischer Werkstoff integriert:
  • - ferromagnetische Werkstoffe, wie z. B. Eisen, Stahl, Kobalt, Nickel und deren Legierungen,
  • - wobei die Form des Trägermaterials als ganze Metallfolie, unterteilte Metallfolie (Längs- und Querstreifen) Kunststoff- ferromagnetisches Metallpulver-Gemisch oder Kunststoffolie mit ferromagnetischer, gal­ vanisch aufgetragener Schicht.
Die Anwendung eines erfindungsgemäßen ferromagnetischen Schleifbandes wurde bereits in der Patentschrift P 44 00 791.4 beschrieben. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, wird dabei das ferromagnetische Schleif­ band magaziniert und automatisch auf dem magnetischen Schleifbandträger positioniert und dort nach Fixierung durch magnetische Zugkräfte (F) abgeschnitten.
Hohe magnetische Zugkräfte (F) fixieren bei der Bearbeitung das ferro­ magnetische Schleifband werkstückformgerecht auf der formgebenden Oberfläche des magnetischen Schleifbandträgers, d. h. das ferromagneti­ sche Schleifband behält bei der Bearbeitung der Werkstückoberfläche seine formgebende Lage auf dem magnetischen Schleifbandträger immer bei, wodurch höchste Schnittkräfte übertragen werden und somit auch hohe Abtragsleistungen in der Zeiteinheit erreicht werden können.
Bedingt durch die hohen magnetischen Zugkräfte mit denen das erfin­ dungsgemäße ferromagnetische Schleifband auf dem magnetischen Schleif­ bandträger gehalten wird, ist es möglich, den magnetischen Schleifband­ träger gemeinsam mit dem auf ihm befestigten ferromagnetischen Schleif­ band, zusätzlich in Überlagerung zur Oszillation des Werkstückes in Richtung Drehachse des Werkstückes schwingen zu lassen, bzw. in anderen Relativbewegungen, wie Kreisschwingungen bzw. Kreisbewegungen über den sich bewegenden Werkstückoberflächen zu führen.
Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen ferromagnetischen Schleif­ bandes werden nachfolgend anhand der Figuren beschrieben.
Fig. 1
Darstellung eines erfindungsgemäßen ferromagnetischen Schleifbandes in der Bearbeitungssituation:
1 - magnetischer Schleifbandträger
2 - ferromagnetisches Schleifband
3 - Werkstück/Welle im Querschnitt
4 - Werkstückerhebungen maßstäblich vergrößert
P - Andruckkraft
F - magnetische Zugkraft
Fig. 2
Darstellung bekannter Schleifbänder in der Bearbeitungssituation:
1 - Schleifbandträger/Schuh
2 - Schleifband
3 - Werkstück
4 - Werkstückoberfläche maßstäblich vergrößert
P - Andruckkraft
Fig. 3
Erfindungsgemäßer Aufbau eines ferromagnetischen Schleifbandes
1 - Trägerschicht
2 - Schleifkorn/gebunden in Harz oder Latex
1a/1b - Metallfolie oder galvanische Schicht
1c - Folienstreifen längst
1d - Folienstreifen quer
1e - Gemisch Kunststoff - ferromagnetisches Metallpulver
1f - geordnete Folienpartikel

Claims (10)

1. Ferromagnetisches Schleifband für die Bearbeitung von Werkstückober­ flächen in Vorrichtungen mit magnetischen Schleifbandträgern, dadurch gekennzeichnet, daß das ferromagnetische Schleifband in seiner Träger­ schicht aus einer ferromagnetischen Metallfolie besteht oder daß in der Trägerschicht ferromagnetische Werkstoffe eingebettet sind, durch die es bei Anwendung in magnetischen Schleifbandträgern dort werkstück­ formgerecht durch hohe magnetische Zugkräfte fixiert werden kann.
2. Ferromagnetisches Schleifband, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es aus mehreren Schichten aufgebaut ist.
3. Ferromagnetisches Schleifband, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschicht aus ferromagnetischer Metallfolie besteht.
4. Ferromagnetisches Schleifband, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschicht aus spülmittelfestem Gemisch von Kunststoff mit ferromagnetischem Metallpulver, -puder besteht, wodurch die Fixierung des ferromagnetischen Schleifbandes auf gekrümmten Trägerflächen ermöglicht wird.
5. Ferromagnetisches Schleifband, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschicht aus spülmittelfestem Kunststoff besteht, in welchen längst zur Pandachse parallel nebeneinan­ der liegende ferromagnetische Metallfolienstreifen eingebettet sind wo­ durch die Fixierung auf gekrümmten Trägerflächen ermöglicht wird.
6. Ferromagnetisches Schleifband, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschicht aus spülmittelfestem Kunststoff besteht, in welchem quer zur Bandachse parallel nebeneinander liegende, ferromagnetische Metallfolienstreifen eingebettet sind, wodurch die Fixierung auf gekrümmten Trägerflächen ermöglicht wird.
7. Ferromagnetisches Schleifband, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschicht aus spülmittelfestem Kunststoff besteht, der galvanisch mit einer ferromagnetischen Me­ tallschicht versehen ist.
8. Ferromagnetisches Schleifband, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Trägerschicht eine spülmittel­ feste Bindeschicht auf Kunstharzbasis oder Latex vorhanden ist, in der das Schleifkorn, (z. B. Aluminiumoxyd, Siliziumkarbid, Chromoxyd, Diamant) eingebettet ist.
9. Ferromagnetisches Schleifband, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die spülmittelfeste Trägerschicht auch aus thermoplastischen Kunststoff bestehen kann, wodurch die Fixierung auf stark gekrümmten Trägerflächen ermöglicht wird.
10. Ferromagnetisches Schleifband, nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die spülmittelfeste Träger­ schicht aus flexiblen spülmittelfesten Kunststoffen besteht.
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