DE69205694T2 - Sanding belt and process for its manufacture. - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description
Diese Erfindung betrifft Schleifbänder und deren Herstellung. Insbesondere betrifft dieses Verfahren ein Verfahren zum Spleißen der Enden von Streifen mit Schleifmitteln beschichteten Materials, um Schleifbänder zu erzeugen. Schleifbänder werden durch Verbinden "Spleißen) der zwei freien Enden eines länglichen Matenaistreifens, der mit Schleifmittel beschichtet ist, hergestellt. Zwei als "Überlappungs-Spleißen" und als "Stoß-Spleißen" bekannte Verbindungsarten werden üblicherweise eingesetzt, um die Enden des Materials miteinander zu verbinden.This invention relates to abrasive belts and their manufacture. More particularly, this process relates to a method of splicing the ends of strips of abrasive-coated material to produce abrasive belts. Abrasive belts are made by joining ("splicing") the two free ends of an elongated strip of material coated with abrasive. Two types of joints known as "lap splices" and "butt splices" are commonly used to join the ends of the material together.
Ein Überlappungs-Spleiß wird durch Entfernen der Schleifmittelschicht von einem Ende des Materialstreifens (Abschälen) oder in einigen Fällen von beiden Enden des Materials (Doppelabschälen), Beschichten eines oder beider Enden mit einem geeigneten Kleber und überlappen dieser zum Ausbilden des Spleißes hergestellt. Die Herstellung von Überlappungs-Spleißen ist in den US Patentschriften Nr. 1 009709, 2 445 807, 3 037 852 und 3 643 387 beschrieben.A lap splice is made by removing the abrasive layer from one end of the strip of material (stripping) or in some cases from both ends of the material (double stripping), coating one or both ends with a suitable adhesive and overlapping them to form the splice. The manufacture of lap splices is described in U.S. Patent Nos. 1,009,709, 2,445,807, 3,037,852 and 3,643,387.
Die Britische Patentschrift Nr. 1340598 offenbart ein Verfahren zum überlappungs-Spleißen von Schleifmaterialien, in welchem die zwei freien Enden des Materials abgeschrägt werden, so daß sie komplementär zueinander sind, was bei der Ausführung das Entfernen der Schleifschicht von einem Ende erfordert, und diese dann überlappt werden, um den Spleiß zu bilden. Eine Platte einer Kleberzusammensetzung wird zwischen den zwei Enden eingeschlossen, welche dann unter Druck aufgeheizt werden, um so den Kleber zu veranlassen zu allen Oberflächen der Verbindung zu fließen.British Patent Specification No. 1340598 discloses a method of lap splicing abrasive materials, in which the two free ends of the material are bevelled so that they are complementary to each other, which in practice requires the removal of the abrasive layer from one end, and these are then overlapped to form the splice. A sheet of adhesive composition is enclosed between the two ends, which are then heated under pressure so as to cause the adhesive to flow to all surfaces of the joint.
Überlappungs-Spleiße sind immer etwas steifer als der Rest des Bandes, ein Zustand, welcher ihren Ausfall durch Delamination prädisponiert, wenn sich das Band in Gebrauch befindet. Darüber hinaus sind solche Spleiße etwas dicker als der Rest des Bandes was bewirkt daß es während des Gebrauchs "rüttelt" oder "flattert", was insbesondere für den Betreiber der Maschine erschwerend ist. Ferner wird empfohlen, solche Bänder nur in einer Richtung laufen zu lassen um die Möglichkeit des Verhakens der obersten Schicht zu minimieren.Overlap splices are always slightly stiffer than the rest of the tape, a condition which predisposes to their failure by delamination when the tape is in use. In addition, such splices are slightly thicker than the rest of the tape, causing it to "shakes" or "flutters", which is particularly difficult for the operator of the machine. It is also recommended that such belts only run in one direction to minimize the possibility of the top layer getting caught.
Der Stoß-Spleiß ist eine Verbindung, in welcher die freien Enden ohne überlappung zusammengebracht und befestigt werden, üblicherweise mittels eines Flickens oder Materialstreifens über den Enden des Bandes auf der nichtschleifenden Seite. Beispiele solcher Verbindungen sind in den US Patentschriften Nr. 766 930, 1 588 255, 1 728 673, 2 391 731, 2 733 181, 2 794 726, 3 154 897, 3 402 514 und 3 427 765 offenbart.The butt splice is a joint in which the free ends are brought together without overlap and secured, usually by means of a patch or strip of material over the ends of the tape on the non-abrasive side. Examples of such joints are disclosed in U.S. Patent Nos. 766,930, 1,588,255, 1,728,673, 2,391,731, 2,733,181, 2,794,726, 3,154,897, 3,402,514 and 3,427,765.
Die Britische Patentschrift Nr. 1492789 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines verstärkten Stoß-Spleißes für ein Schleifband, in welchem die zwei freien Enden eines mit Schleifmittel beschichteten Materials ohne überlappung zusammengebracht werden und mittels eines Verstärkungsflicken befestigt werden. Der Flicken wird über den zwei Enden der nichtschleifenden Seite des Bandes befestigt. Der Flicken weist ein Laminat einer Gewebeschicht und einer Schicht wärmebeständigen Kunstoffmaterials auf, welches über die Verbindung geklebt wird. Der Verstärkungsflicken wird normalerweise durch Zusammenkleben des Gewebes und der Kunststoff schicht hergestellt, obwohl die zwei auch wärmeverschweißt werden können.British Patent Specification No. 1492789 discloses a method of making a reinforced butt splice for an abrasive belt in which the two free ends of an abrasive coated material are brought together without overlap and secured by means of a reinforcing patch. The patch is secured over the two ends of the non-abrasive side of the belt. The patch comprises a laminate of a fabric layer and a layer of heat resistant plastics material which is glued across the joint. The reinforcing patch is normally made by gluing the fabric and plastics layer together, although the two may also be heat welded.
Die Britische Patentveröffentlichung Nr. 2232636 offenbart ein weiteres Verfahren zur Herstellung eines verstärkten Stoß-Spleißes für endlose Schleifbänder, in welchem die zwei freien Enden eines mit Schleifmittel beschichteten Materials ohne überlappung zusammengebracht werden und mittels einer "Verbindungsschicht" befestigt werden. Die Verbindungsschicht weist eine verstärkte Rückseitenschicht, typischerweise eine Folie aus Kunststoffmaterial mit einer darauf verklebten faserigen Verstärkung auf, welche mit einem Heißschmelzkleber beschichtet oder imprägniert ist. Die Verbindungsschicht wird über den zwei Enden der nicht mit Schleifmittel beschichteten Seiten des Bandes befestigt und Wärme aufgebracht, um die Verklebung zu fördern.British Patent Publication No. 2232636 discloses another method of making a reinforced butt splice for endless abrasive belts in which the two free ends of an abrasive coated material are brought together without overlap and secured by means of a "tie layer". The tie layer comprises a reinforced backing layer, typically a sheet of plastics material with a fibrous reinforcement bonded thereto which is coated or impregnated with a hot melt adhesive. The tie layer is secured over the two ends of the non-abrasive coated sides of the belt and heat is applied to promote bonding.
Obwohl Stoß-Spleiße enthaltende Bänder in beiden Richtungen laufen können, weisen sie immer noch viele der den Bändern mit Überlappungs-Spleißen eigenen Nachteile auf. Beispielsweise erzeugt das Verstärkungsmaterial einen erhöhten Bereich über der Verbindung, was einen vorzeitigen Schleifmittelverlust in diesem Bereich und auch die Bildung von Riefen in dem Werkstück bewirkt, welche dasselbe beschädigen können. Darüber hinaus tendieren solche Verbindungen dazu, an den Enden zu verschleißen, was ein Aufspalten und Auseinanderziehen unter den Beanspruchungen und Spannungen bewirkt, denen die Bänder im Einsatz ausgesetzt werden. Dieses ist insbesondere ein Problem, wenn harte Substanzen, wie Z.B. Glas, Marmor oder Granit usw. geschliffen oder poliert werden. Desweiteren bewirkt der erhöhte Bereich des verstärkten Stoß-Spleißes immer noch ein "Rütteln" und "Flattern" des Bandes, wenn es auf Schleifmaschinen eingesetzt wird, welche eine Stützplatte oder ein Stützrad aufweisen.Although belts containing butt splices can run in either direction, they still have many of the disadvantages inherent in belts with lap splices. For example, the reinforcing material creates a raised area above the joint, causing premature abrasive loss in that area and also the formation of scores in the workpiece, which can damage it. In addition, such joints tend to wear at the ends, causing splitting and pulling apart under the stresses and strains to which the belts are subjected in use. This is particularly a problem when grinding or polishing hard substances such as glass, marble or granite, etc. Furthermore, the raised area of the reinforced butt splice still causes the belt to "jiggle" and "wobble" when used on grinding machines that have a backing plate or wheel.
Die US Patentschrift Nr. 3 333 372 offenbart ein Schleifand mit:US Patent No. 3,333,372 discloses a grinding belt with:
einer flexiblen Basisschicht mit einer Innenoberfläche und einer Außenoberfläche,a flexible base layer with an inner surface and an outer surface,
einer Schicht mit fein zerkleinerten Schleifpartikeln, welche durch Kleben auf der Außenoberfläche befestigt sind, wobei die flexible Basisschicht aneinanderstoßende Endabschnitte aufweist, um eine geschlossene Endlosschleife zu bilden,a layer of finely ground abrasive particles, which are attached to the outer surface by adhesive, wherein the flexible base layer has abutting end sections to form a closed endless loop,
einer Folie aus flexiblem Klebermaterial auf der Innenoberfläche der flexiblen Basisschicht, unda film of flexible adhesive material on the inner surface of the flexible base layer, and
einer mit der Klebefolie auf der Innenoberfläche der letzteren verbundenen Verstärkungsfolie aus einem hochbelastbaren flexiblen Verstärkungsmaterial, wobei die flexible Verstärkungsfohe ein aus der aus Poly(ethylenterephtalat) und vulkanisierten Fasern bestehenden Gruppe folienbildender Materialien ausgewähltes Material aufweist, die flexible Basisschicht eine Verbindung mit in einem Winkel von 45º relativ zur Seitenkante der flexiblen Basisschicht geschnittenen aneinanderstoßenden Endabschnitten aufweist, und die Verstärkungsfolie eine verschweißte Verbindung aufweist, die in Längsrichtung von der ersten Verbindung beabstandet ist und aneinanderstoßende Endabschnitte aufweist, die in spitzen Winkeln relativ zu ihren Seitenkanten geschnitten sind. Die Einstückigkeit des Bandes wird aus dem Vorhandensein der in der Verstärkungsfohe ausgebildeten geschweißten Verbindung abgeleitet. Das Bassisschichtmaterial und das Klebermaterial tragen zur mechanischen Festigkeit des Bandes nicht wesentlich bei. Darüber hinaus kann die Verwendung von Wärme zum Verschweißen der freien Enden der Verstärkungsfolie aus Poly(ethylenterphtalat) oder vulkanisierter Faser eine etwas spröde Verbindung erzeugen, welche im Einsatz anfällig für Abscherung und Aufbrechen ist.a reinforcing film made of a highly resilient flexible reinforcing material bonded to the adhesive film on the inner surface of the latter, the flexible reinforcing film comprising a material selected from the group of film-forming materials consisting of poly(ethylene terephthalate) and vulcanized fibers, the flexible base layer comprising a bond with abutting end portions cut at an angle of 45º relative to the side edge of the flexible base layer, and the Reinforcing film has a welded joint spaced longitudinally from the first joint and having abutting end portions cut at acute angles relative to their side edges. The integrality of the tape is derived from the presence of the welded joint formed in the reinforcing film. The base layer material and the adhesive material do not contribute significantly to the mechanical strength of the tape. In addition, the use of heat to weld the free ends of the poly(ethylene terephthalate) or vulcanized fiber reinforcing film can produce a somewhat brittle joint which is susceptible to shearing and cracking in use.
Die FR-A-2449743 offenbart die Verbindung eines endlosen Bandes, das keine thermoplastischen Fasern enthält. Die Verbindung wird durch Verwendung einer über zwei überlappenden Enden des Bandes angeordneten wärmeklebenden Folie bewirkt. Dieses Verfahren vermeidet die arbeitsaufwendigere Prozedur des Nähens. Die wärmeklebenden Folie ist im kalten Zustand nicht aktiviert, und um die Folie korrekt zwischen den zwei Enden des Bandes zu plazieren, sind Schichten eines selbstklebenden Harzes an den zwei Oberflächen der Folie aufgebracht. Um ein Lagern und leichtes Entfernen der Folie zu ermöglichen, können nichthaftende Schutzabdeckungsfolien die selbstklebenden Schichten überdecken bis das Band verbunden ist.FR-A-2449743 discloses the joining of an endless belt not containing thermoplastic fibres. The joining is effected by using a heat-adhesive film placed over two overlapping ends of the belt. This method avoids the more labour-intensive procedure of sewing. The heat-adhesive film is not activated when cold and in order to correctly place the film between the two ends of the belt, layers of a self-adhesive resin are applied to the two surfaces of the film. To enable storage and easy removal of the film, non-adhesive protective cover films can cover the self-adhesive layers until the belt is joined.
Die US-A-3 729 873 offenbart ein endloses flexibles Schleifband das aus einem oder mehreren Stücken mit Schleifmittel beschichteten Folienmaterials besteht. Um ein endloses Band herzustellen, werden das Stück oder die Stücke aus dem mit Schleifmittel beschichteten Folienmaterial an einem Paar gegenüberliegender oder aufeinanderfolgender Kanten (Enden) verbunden. Die Verbindung zwischen den aneinanderstoßenden Kanten (Enden) erfolgt mit einem thermoplastischen Harz (z.B. Polyamid) als einem Lötmittel, um einen Lötsaum auszubilden, dessen Dicke im wesentlichen der Dicke des Schleifmaterials gleich ist.US-A-3 729 873 discloses an endless flexible abrasive belt consisting of one or more pieces of abrasive-coated sheet material. To make an endless belt, the piece or pieces of abrasive-coated sheet material are joined at a pair of opposite or consecutive edges (ends). The joining between the abutting edges (ends) is made with a thermoplastic resin (e.g. polyamide) as a solder to form a solder seam whose thickness is substantially equal to the thickness of the abrasive material.
Die US-A-4 018 574 bezieht sich auf spiralförmige gewickelte Schleifbänder und offenbart einen endlos beschichteten Schleifartikel, der durch schraubenförmiges Wickeln eines Streifens aus Schleifmaterial in Spiralspulen hergestellt wird, wobei die Kanten des Streifens in einer aneinanderstoßenden Anordnung, welche einen spiralförmigen Stoß bildet, vorliegt. Der Innenumfang des schraubenförmigen Streifens aus Schleifmaterial weist eine durchgehende Schicht aus einer Harzzusammensetzung auf. Jedes Harzmaterial, das die gewünschten Klebeeigenschaften zu der rückseitigen Verstärkung des mit Schleifmittel beschichteten Materials, die Festigkeit und Flexibilität und Verschleißbeständigkeit aufweist, kann als nützliche Harzzusammensetzung bezeichnet werden. Ferner kann die Harzzusammensetzung in der Form eines Teilchenfeststoffs, der kurzzeitig bei Erwärmung fließen kann, oder als eine Beschichtung des Verstärkungsmaterials vorliegen.US-A-4 018 574 relates to spiral wound abrasive belts and discloses a continuous coated abrasive article made by helically winding a strip of abrasive material into spiral coils with the edges of the strip in an abutting arrangement forming a spiral joint. The inner periphery of the helical strip of abrasive material has a continuous layer of a resin composition. Any resin material that has the desired adhesive properties to the backing of the abrasive coated material, strength and flexibility, and wear resistance can be designated as a useful resin composition. Furthermore, the resin composition can be in the form of a particulate solid that can flow momentarily when heated or as a coating of the backing material.
Die vorliegende Erfindung versucht ein alternatives Verfahren zum Spleißen der Enden eines mit Schleifmaterial be schichteten Materials bei der Herstellung von endlosen Schleifbändern bereitzustellen.The present invention seeks to provide an alternative method for splicing the ends of an abrasive coated material in the manufacture of endless abrasive belts.
Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines endlosen beschichteten Schleifbandes bereitgestellt, wobei das Verfahren die Schritte aufweist:According to one aspect of the present invention there is provided a method of making an endless coated abrasive belt, the method comprising the steps of:
(a) Bereitstellen eines länglichen Streifen flexiblen Verstärkungslaminatmaterials mit komplementären Enden, einer Breite, einer Länge und zumindest einer Hauptoberfläche, und mit einer auf der Hauptoberfläche befestigten Schleifschicht, wobei das flexible Verstärkungslaminatmaterial zumindest eine flexible Träger- und eine Heißschmelzkleberschicht aufweist, die Heißschmelzkleberschicht parallel zu der Hauptoberfläche des flexiblen Verstärkungslaminatmaterials liegt und sich über die Länge des länglichen Streifens erstreckt,(a) providing an elongated strip of flexible reinforcing laminate material having complementary ends, a width, a length and at least one major surface, and having an abrasive layer secured to the major surface, the flexible reinforcing laminate material having at least a flexible backing and a hot melt adhesive layer, the hot melt adhesive layer being parallel to the major surface of the flexible reinforcing laminate material and extending the length of the elongated strip,
(b) Stoßverbinden der komplementären Enden, um ein Band zu erzeugen;(b) butt-joining the complementary ends to form a ribbon;
(c) Anwenden von Druck und Wärme über einem Bereich der aneinanderstoßenden Enden, in ausreichendem Maße, um ein Fließen des Heißschmelzklebers über die aneinanderstoßenden komplementären Enden zu bewirken; und(c) applying pressure and heat over an area of the abutting ends sufficient to cause the hot melt adhesive to flow over the abutting complementary ends; and
(d) Zulassen einer Abkühlung des aufgeheizten Bereichs, während der Druck beibehalten wird, wodurch der Heißschmelzkleber über den aneinanderstoßenden Enden zusammenhängend wird bzw. sich fortlaufend darüber befindet.(d) allowing the heated area to cool while maintaining pressure, whereby the hot melt adhesive becomes continuous or continuous over the abutting ends.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines endlosen beschichteten Schleifbandes bereitgestellt, wobei das Verfahren die Schritte aufweist:According to a second aspect of the invention there is provided a method of making an endless coated abrasive belt, the method comprising the steps :
(a) Bereitstellen eines länglichen Streifen flexiblen Verstärkungslaminatmaterials mit komplementären Enden, einer Breite, einer Länge und zumindest einer Hauptoberfläche, und mit einer auf der Hauptoberfläche befestigten Schleifschicht, wobei das flexible Verstärkungslaminatmaterial zumindest eine flexible Träger- und eine Heißschmelzkleberschicht aufweist, die Heißschmelzkleberschicht parallel zu der Hauptoberfläche des flexiblen Verstärkungslaminatmaterials liegt und sich über die Länge des länglichen Streifens erstreckt;(a) providing an elongated strip of flexible reinforcing laminate material having complementary ends, a width, a length and at least one major surface, and having an abrasive layer secured to the major surface, the flexible reinforcing laminate material having at least a flexible backing and a hot melt adhesive layer, the hot melt adhesive layer being parallel to the major surface of the flexible reinforcing laminate material and extending the length of the elongated strip;
(b) Stoßverbinden der komplementären Enden, um ein Band zu erzeugen;(b) butt-joining the complementary ends to form a ribbon;
(c) Anwenden von Druck und Wärme über einem Bereich der aneinanderstoßenden Enden in ausreichendem Maße, um ein Fließen des Heißschmelzklebers über die aneinanderstoßenden komplementären Enden zu bewirken; und(c) applying pressure and heat over an area of the abutting ends sufficient to cause the hot melt adhesive to flow over the abutting complementary ends; and
(d) Zulassen einer Abkühlung des aufgeheizten Bereichs, während der Druck beibehalten wird, wodurch der Heißschmelzkleber über den aneinanderstoßenden Enden zusammenhängend wird bzw. sich fortlaufend darüber befindet und eine Spleißung bildet; und(d) allowing the heated area to cool while maintaining pressure, whereby the hot melt adhesive becomes continuous over the abutting ends and forms a splice; and
(e) Aufbringen einer Schleifschicht auf die Hauptoberfläche, um ein endloses beschichtetes Schleifband zu erzeugen, wobei das Schleifband eine Dicke aufweist, die über die gesamte Länge dieselbe Dicke ist.(e) applying an abrasive layer to the major surface to produce a continuous coated abrasive belt, the abrasive belt having a thickness which is the same throughout its length.
Die Erfindung stellt ein einfaches und effektives Verfahren zum Herstellen eines endlosen Schleifbandes mit im wesentlichen gleicher Dicke durch Stoßverbinden eines länglichen Streifen ohne die Verwendung von Verstärkungsflicken oder dergleichen bereit. Die Erfindung nutzt einen flexiblen Träger in Verbindung mit einer Heißschmelzkleberschicht, welche dazu veranlaßt wird, eine durchgehende Schicht innerhalb des Bereichs der Stoßverbindung zu bilden und eine ausreichende Festigkeit besitzt, um die Einstückigkeit des Bandes im Einsatz sicherzustellen.The invention provides a simple and effective method of making a continuous abrasive belt of substantially uniform thickness by butt-joining an elongated strip without the use of reinforcing patches or the like. The invention utilizes a flexible backing in conjunction with a hot melt adhesive layer which is caused to form a continuous layer within the area of the butt joint and has sufficient strength to ensure the integrity of the belt in use.
Schleifbänder, die mit einer derartigen Verbindung ausgebildet sind, laufen in jeder Richtung gleich gut, und es hat sich gezeigt, daß sie eine erheblich längere Betriebslebensdauer im Vergleich zu Bändern nach dem Stand der Technik aufweisen. Die Verbindung ist einfach herzustellen und führt von sich aus zu dem Einsatz von automatisierten Fertigungsmaschinen.Sanding belts constructed with such a joint run equally well in any direction and have been shown to have a significantly longer service life compared to state-of-the-art belts. The joint is easy to manufacture and inherently leads to the use of automated production machines.
Da desweiteren die Verbindung im wesentlichen dieselbe Dicke, Dichte und Flexibilität wie der Rest des Bandes aufweist, sind Schleifbänder, die eine solche Verbindung enthalten weniger anfällig für einen vorzeitigen Verschleiß im Verbindungsbereich, wodurch sie das Problem der Markierung des Werkstücks vermeiden, und sie "Rütteln" und "Flattern" während des Einsatzes nicht.Furthermore, since the compound has essentially the same thickness, density and flexibility as the rest of the belt, abrasive belts containing such a compound are less prone to premature wear in the compound area, thereby avoiding the problem of workpiece marking, and they do not "shake" and "wobble" during use.
Die Erfindung wird nun im Rahmen eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Ansprüche beschrieben.The invention will now be described by way of example with reference to the appended claims.
Fig. 1 und 2 stellen schematische Darstellungen der Herstellung eines Schleifbandes gemäß dieser Erfindung dar, undFig. 1 and 2 are schematic representations of the manufacture of an abrasive belt according to this invention, and
Fig. 3 stellt eine Draufsicht auf den Stoß-Spleiß eines Schleifbandes gemäß dieser Erfindung dar.Figure 3 is a plan view of the butt splice of an abrasive belt according to this invention.
Gemäß Fig. 1 und Fig. 2 wird das Schleifband aus einem länglichen Streifen eines mit Schleifmittel beschichteten Materials 2 hergestellt, von dem nur die Endabschnitte 4 und 6 dargestellt sind. Das abrasiv beschichtete Material 2 weist ein flexibles Verstärkungsmaterial 8 auf, welches in der dargestellten Ausführungsform zwei flexible Träger 10 und 12, die eine Schicht 14 eines Heißschmelzklebers einschließen, und eine Schicht 16 eines Schleifmaterials auf. Die Schicht 16 des Schleifmaterials kann auf dem flexiblen Verstärkungslaminatmaterial 8 entweder vor wie in Fig. 1 dargestellt oder nach (wie in Fig. 2 dargestellt) der Ausbildung des Stoß-Spleißes 18 beschichtet oder laminiert werden, wobei die letzere Anordnung eine Verschiebung der Verbindung 20 der Schleifschicht zu der des Stoß-Spleisses 18 erlaubt. Auf diese Weise kann die strukturelle Unversehrtheit der Schicht 16 des Schleifmaterials vorteilhaft zu der Gesamtfestigkeit des Stoß-Spleisses 18 beitragen.According to Fig. 1 and Fig. 2, the abrasive belt is made from an elongated strip of an abrasive-coated material 2, of which only the end portions 4 and 6 are shown. The abrasive-coated material 2 has a flexible reinforcing material 8, which in the illustrated embodiment comprises two flexible backings 10 and 12 including a layer 14 of hot melt adhesive and a layer 16 of abrasive material. The layer 16 of abrasive material may be coated or laminated to the flexible reinforcing laminate material 8 either before, as shown in Fig. 1, or after (as shown in Fig. 2) the formation of the butt splice 18, the latter arrangement allowing for displacement of the joint 20 of the abrasive layer to that of the butt splice 18. In this way, the structural integrity of the layer 16 of abrasive material may advantageously contribute to the overall strength of the butt splice 18.
In einer alternativen (nicht dargestellten) Ausführungsform kann das Verstärkungsmaterial 8 nur einen flexiblen Träger 12 aufweisen, der die Kleberschicht 14 trägt, auf welcher die Schicht 16 des Schleifmaterials aufgebracht ist Die flexiblen Träger 10 und 12 des Verstärkungsmaterials 8 können jedes im Fachgebiet bekannte Material aufweisen, sowohl Gewebe als auch Vliese, Papiere, Stoffe und Tuche und Polymerfolien. Die flexiblen Träger 10 und 12 weisen bevorzugt ein Gewebematerial auf.In an alternative (not shown) embodiment, the reinforcement material 8 may comprise only a flexible backing 12 carrying the adhesive layer 14 on which the layer 16 of abrasive material is applied. The flexible backings 10 and 12 of the reinforcement material 8 may comprise any material known in the art, including woven and nonwoven fabrics, papers, cloths and fabrics, and polymer films. The flexible backings 10 and 12 preferably comprise a woven material.
Der Heißschmelzkleber wird so gewählt, daß die Schmelztemperatur des Klebers über der Betriebstemperatur des Schleifbandes liegt. Für Hochtemperaturanwendungen sollte der Heißschmelzkleber einen Schmelzpunkt bei oder über 220ºC aufweisen, während für Niedertemperaturanwendungen der Schmelzpunkt bei etwa 120ºC liegen kann. Auf Polyester basierende Kleber haben sich besonders geeignet für den Einsatz bei der vorliegenden Erfindung erwiesen.The hot melt adhesive is selected so that the melting temperature of the adhesive is above the operating temperature of the abrasive belt. For high temperature applications, the hot melt adhesive should have a melting point at or above 220ºC, while for low temperature applications, the melting point may be around 120ºC. Polyester based adhesives have been found to be particularly suitable for use in the present invention.
Das Verstärkungsmaterial weist bevorzugt zwei flexible Trägerschichten auf, die eine Schicht eines Heißschmelzklebers einschließen. Das Verstärkungsmaterial weist im allgemeinen eine Dicke in dem Bereich von 0,5 bis 2,5 mm, bevorzugt 1,0 bis 1,5 mm, mit einem typischen Wert von etwa 1,3 mm und ein Gewicht von 0,5 bis 2,5 kg/m², bevorzugt 0,75 bis 1,5 kg/m² mit einem typischen Wert von etwa 1,15 kg/m² auf.The reinforcing material preferably comprises two flexible carrier layers enclosing a layer of hot melt adhesive. The reinforcing material generally has a thickness in the range of 0.5 to 2.5 mm, preferably 1.0 to 1.5 mm, with a typical value of about 1.3 mm, and a weight of 0.5 to 2.5 kg/m², preferably 0.75 to 1.5 kg/m², with a typical value of about 1.15 kg/m².
Ein bevorzugtes Verstärkungsmaterial 8 ist im Handel von Charles Walker & Co. Ltd. unter dem Handelsnamen BETALON TC13/NM erhältlich und weist zwei gewebte Polyester/Baumwoll- Lagen mit einer Polyester-Heißschmelzkleberschicht dazwischen auf.A preferred reinforcement material 8 is commercially available from Charles Walker & Co. Ltd. under the trade name BETALON TC13/NM and comprises two woven polyester/cotton layers with a polyester hot melt adhesive layer between them.
Die Schicht 16 des Schleifmaterials kann Partikel eines abrasiven Minerals oder Schleifmittel in einer oder mehreren Harzschichten eingebettet aufweisen, aber bevorzugter weist sie eine Schicht eines Geflechtmaterials auf, auf welches eine Schicht eines Metalls, z.B. Nickel, galvanisch abgeschieden ist, in welches die Partikel des Schleifmaterials eingebettet sind. Das beschichtete Geflechtmaterial wird einfach auf den oberen flexiblen Träger 10 des Verstärkungsmaterials 8 oder alternativ im Falle einer nur einschichtigen Verstärkung auf die Kleberschicht 14 laminiert.The layer 16 of abrasive material may comprise particles of an abrasive mineral or grinding agent embedded in one or more resin layers, but more preferably it comprises a layer of mesh material onto which is electroplated a layer of a metal, e.g. nickel, in which the particles of abrasive material are embedded. The coated mesh material is simply laminated to the upper flexible carrier 10 of the reinforcement material 8 or alternatively, in the case of a single layer reinforcement, to the adhesive layer 14.
Die Herstellung solcher galvanischer Schleifschichten ist im Fachgebiet bekannt und beispielsweise unter anderem in dem Britischen Patent Nr. 2200920, in dem Europäischen Patent Nr. 13486 und in der US Patentschrift Nr. 4 256 467 offenbart. Im allgemeinen wird die Schleifschicht hergestellt, indem eine Länge eine Geflechtmaterials auf eine elektrisch leitende Oberfläche gelegt wird und ein Metall auf das Geflechtmaterial bei Vorhandensein eines abrasiven Minerals so abgeschieden wird, daß das Mineral in dem Metall eingebettet wird. Ein isolierendes Material wird vor der Abscheidung der Metallschicht selektiv auf das Geflechtmaterial aufgebracht, so daß das Metall auf dem Geflecht nur in den Bereichen abgeschieden werden kann, die nicht von dem isolierenden Material abgedeckt sind, wodurch das Muster der Schleifoberfläche bestimmt wird.The manufacture of such electroplated abrasive layers is known in the art and is disclosed, for example, in British Patent No. 2200920, European Patent No. 13486 and US Patent No. 4,256,467, among others. In general, the abrasive layer is prepared by laying a length of mesh material on an electrically conductive surface and depositing a metal on the mesh material in the presence of an abrasive mineral so that the mineral is embedded in the metal. An insulating material is selectively applied to the mesh material prior to deposition of the metal layer so that the metal can be deposited on the mesh only in the areas not covered by the insulating material, thereby determining the pattern of the abrasive surface.
Nach einem Verfahren zum Herstellen einer galvanisch abgeschiedenen Schleifschicht wird ein Geflechtmaterial in der Form eines Gewebes aus elektrisch isolierendem Material, wie z.B. Nylon, Baumwolle, Terylen oder dergleichen mit einem Isolationsmaterial in Form von Tinte siebbedruckt. Die Tinte ist üblicherweise wasserfest und säurebeständig und in ihrer bevorzugten Form bei erhöhten Betriebstemperaturen der Schleifpartikel, wie z.B. bis zu 220ºC farbstabil. Die Tinte sollte mit jedem Heißschmelzkleber kompatibel sein, welcher anschließend auf die Schleifschicht aufgebracht wird, um sie auf dem Verstärkungsmaterial zu befestigen. Die Tinte kann eine auf Harz oder Öl basierende Tinte und nach Wunsch gefärbt sein.According to a method for producing an electroplated abrasive layer, a mesh material in the form of a fabric made of electrically insulating material, such as nylon, cotton, terylene or the like, is screen printed with an insulating material in the form of ink. The ink is usually waterproof and acid-resistant and preferred shape at elevated operating temperatures of the abrasive particles, such as up to 220ºC. The ink should be compatible with any hot melt adhesive that is subsequently applied to the abrasive layer to secure it to the backing material. The ink may be a resin or oil based ink and may be colored as desired.
Der Siebdruck kann mittels konventioneller Siebdrucktechniken in einer Weise ausgeführt werden, daß sichergestellt ist, daß die Tinte in definierte Flächen des Geflechtmaterials eindringt und absorbiert wird und diskrete Flächen ohne jedes Isolationsmaterial zurückläßt, welche die Schleifschicht bilden. Solche diskreten Flächen können jede geeignete Größe und Form, wie z.B. kreisförmig, rhombisch, rechteckig usw. aufweisen.The screen printing can be carried out using conventional screen printing techniques in a manner that ensures that the ink penetrates and is absorbed into defined areas of the mesh material, leaving discrete areas without any insulating material which form the abrasive layer. Such discrete areas can be of any suitable size and shape, such as circular, rhombic, rectangular, etc.
Die Schleifschicht wird auf das Verstärkungsmaterial durch Aufbringen einer Kleberschicht entweder auf der Schleifschicht oder der Verstärkungsschicht und Aufheizen des Klebers zum Verkleben der Schleifschicht mit der Verstärkung aufgeklebt.The abrasive layer is bonded to the reinforcement material by applying an adhesive layer to either the abrasive layer or the reinforcement layer and heating the adhesive to bond the abrasive layer to the reinforcement.
Nach einem anderen Verfahren kann die Tinte mit einem Kleber kombiniert werden und mittels Siebdruck aus das Geflechtmaterial aufgedruckt werden. Das Metall wird, wie zuvor beschrieben, abgeschieden und die sich ergebende Schleifschicht auf das Verstärkungsmaterial durch Aufheizen der Schleifschicht zum Schmelzen des Kleberanteils des Isolationsmaterials, wodurch das Verstärkungsmaterial mit der Schleifschicht verklebt wird, aufgebracht.In another method, the ink can be combined with an adhesive and screen printed onto the mesh material. The metal is deposited as previously described and the resulting abrasive layer is applied to the reinforcing material by heating the abrasive layer to melt the adhesive portion of the insulation material, thereby bonding the reinforcing material to the abrasive layer.
Nach einem weiteren Verfahren kann anstelle einer Tinte oder einer Kombination einer Tinte und eines Klebers, die das Isolationsmaterial bilden, nur ein Kleber alleine als Isolationsmaterial verwendet werden. In diesem Falle kann der Kleber in der Form einer Folie vorliegen, welche vor der galvanischen Abscheidung auf dem Geflechtmaterial aufgebracht wird. Üblicherweise wird die Kleberfohe perforiert und dadurch mit zahlreichen Öffnungen der gewünschten Form und Größe vor dem Aufbringen auf das Geflechtmaterial versehen. Bevorzugt wird diese Perforation durch Ausschneiden der Öffnungen aus der Folie mittels üblicher Mittel ausgeführt.According to another method, instead of an ink or a combination of an ink and an adhesive forming the insulating material, only an adhesive alone can be used as the insulating material. In this case, the adhesive can be in the form of a film which is applied to the braid material before the electrodeposition. Usually, the adhesive film is perforated and thereby provided with numerous openings of the desired shape and size before being applied to the braid material. Preferably, this perforation is carried out by cutting out the openings in the film using conventional means.
Die Kleberfolie wird dann, wenn sie in Kontakt mit dem Geflechtmaterial steht, aufgeheizt und es wird Druck aufgebracht, um den Kleber zu veranlassen, die freien Räume in dem Geflechtmaterial zu absorbieren und darin einzutreten. Wenn es das Geflechtmaterial vollständig durchdrungen ist, wird es abgekühlt.The adhesive film is then heated when in contact with the mesh material and pressure is applied to cause the adhesive to absorb and penetrate the free spaces in the mesh material. Once it has completely penetrated the mesh material, it is cooled.
Das Geflechtmaterial wird dann gemäß vorstehender Be schreibung mit Metall und Schleifmittels galvanisch beschichtet.The braid material is then electroplated with metal and abrasive as described above.
Die sich ergebende Schleifschicht weist Kleber auf beiden Seiten des Geflechtmaterials und um die Metallbereiche herum auf, und kann ohne weiteres auf dem Verstärkungsmaterial verklebt werden, indem das Verstärkungsmaterial auf die rückseitige Oberfläche aufgebracht und aufgeheizt wird, um zu bewirken, daß der Kleber das Geflechtmaterial mit dem Verstärkungsmaterial verklebt.The resulting abrasive layer has adhesive on both sides of the mesh material and around the metal areas, and can be readily bonded to the reinforcing material by applying the reinforcing material to the back surface and heating it to cause the adhesive to bond the mesh material to the reinforcing material.
Der Kleber ist bevorzugt ein Heißschmelzkleber, der säurebeständig und wasserabstoßend ist.The adhesive is preferably a hot melt adhesive that is acid-resistant and water-repellent.
Für Hochtemperaturanwendungen sollte der Kleber wiederum einen Schmelzpunkt über der Betriebstemperatur, z.B. etwa 220ºC aufweisen und für Niedertemperaturanwendungen kann der Schmelzpunkt bei etwa 120ºC liegen. Ein Heißschmelz- Folienkleber auf Polyesterbasis hat sich für den Einsatz bei diesem Verfahren als geeignet erwiesen.For high temperature applications, the adhesive should have a melting point above the operating temperature, e.g. around 220ºC, and for low temperature applications the melting point can be around 120ºC. A polyester-based hot melt film adhesive has proven to be suitable for use in this process.
Das Schleifmineral kann jede Partikelgröße, die für beschichtete Schleifbänder nützlich ist, von Flint, Kork, Vermikulit, Quarz, Granat, Siliziumkarbid, Diamant, kubischem Bornitrid, Aluminiumoxid usw. aufweisen.The abrasive mineral can be any particle size useful for coated abrasive belts, from flint, cork, vermiculite, quartz, garnet, silicon carbide, diamond, cubic boron nitride, aluminum oxide, etc.
Der Stoß-Spleiß 18 wird hergestellt, indem die zwei Enden 4 und 6 des länglichen Materialstreifens 2 in einen aneinanderstoßenden Eingriff gebracht und in dieser Stellung gesichert werden. Die zwei Enden 4 und 6 werden auf eine Temperatur aufgeheizt, die ausreicht, den Kleber in dem unmittelbar zu der Stoßlinie benachbarten Bereich zu schmelzen, und es wird ausreichend Druck ausgeübt, um zu bewirken, daß der geschmolzene Kleber quer zur Verbindung (und zwischen den Enden 4 und 6) fließt. Die Enden 4 und 6 werden dann gekühlt, während der darauf ausgeübte Druck weiter aufrechterhalten wird, so daß der Kleber eine durchgehende Folie oder Schicht 14 über dem Spleiß 18 bildet. Dieses ergibt eine starke Verbindung, die im wesentlichen keine signifikante Veränderung in ihrer Dicke oder Flexibilität im Vergleich zu dem Rest des Bandes aufweist. Ein in dieser Weise hergestelltes Band weist eine verbesserte Wirkung und eine verlängerte Betriebslebensdauer im Vergleich zu Schleifbändern nach dem Stand der Technik auf.The butt splice 18 is made by bringing the two ends 4 and 6 of the elongate strip of material 2 into abutting engagement and securing them in that position. The two ends 4 and 6 are heated to a temperature sufficient to melt the adhesive in the area immediately adjacent to the butt line and sufficient pressure is applied to cause the molten adhesive flows across the joint (and between ends 4 and 6). Ends 4 and 6 are then cooled while the pressure applied thereto is still maintained so that the adhesive forms a continuous sheet or layer 14 over the splice 18. This results in a strong joint which has essentially no significant change in its thickness or flexibility compared to the rest of the belt. A belt made in this way has improved performance and an extended service life compared to prior art abrasive belts.
Die komplementären Enden 4 und 6 des länglichen Streifens mit Schleifmittel beschichteten Materials 2 werden bevorzugt in einer Weise geschnitten, daß die Länge der Stoßkanten größer als die Breite des Bandes ist. Dieses kann erreicht werden, indem einfach die Enden in einem Winkel zu der Längsachse des länglichen Materialstreifens geschnitten oder bevorzugter durch Ausformen der Enden mit zahlreichen komplementären und ineinandergreifenden spitz zulaufenden Fingern, z.B. gemäß Darstellung durch das Sägezahnmuster 22 in Fig. 3 oder durch die in den US Patentschriften Nr. 766 930 und 1 588 255 offenbarten Verschränkungsvorsprünge oder Zungen ausgebildet werden. Die Enden werden bevorzugt so geschnitten, daß die Länge der Stoßkanten mindestens die dreifache Breite des länglichen Streifens und bevorzugter mindestens die fünffache Breite des länglichen Streifens ist.The complementary ends 4 and 6 of the elongated strip of abrasive coated material 2 are preferably cut in such a way that the length of the butt edges is greater than the width of the belt. This can be achieved by simply cutting the ends at an angle to the longitudinal axis of the elongated strip of material or, more preferably, by forming the ends with numerous complementary and interlocking tapered fingers, e.g., as shown by the sawtooth pattern 22 in Fig. 3 or by the interlocking projections or tongues disclosed in U.S. Patent Nos. 766,930 and 1,588,255. The ends are preferably cut so that the length of the butt edges is at least three times the width of the elongated strip and, more preferably, at least five times the width of the elongated strip.
"BETALON" ist ein eingetragenes Warenzeichen der Charles Walker & Co. Ltd."BETALON" is a registered trademark of Charles Walker & Co. Ltd.
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