DE8807410U1

DE8807410U1 - Flexibler Schleifkörper

Info

Publication number: DE8807410U1
Application number: DE8807410U
Authority: DE
Original assignee: Diamant Werkzeuge Hameln 3250 Hameln De GmbH
Current assignee: Diamant Werkzeuge Hameln 3250 Hameln De GmbH
Priority date: 1988-06-07
Filing date: 1988-06-07
Publication date: 1988-08-25

Description

.Ratprit Attorneys
von KR^SLErV^:·· BELTING WERNER

Deichmannhaue am Hauplbahnhof D-5OOO KÖLN 1

Patentanwalts Diamant Werkzeuge GmbH Hameln ^{Dring von Krelaler +1973} Dlpl.-Chem. Alek von Kreisler

Hastenbecker Weg 8 Dipi.-ing. g. Seiting

Dr. H.-K. Werner Dr.-Ing. K. Schönwald Dr. J. F. Fues

Hameln 1 Dlpl Chem. Carola Keller

Dipl.-Ing. G. Dalimeyer

Sg-DB/bu

6. Juni 1988

Flexibler Schleifkörper

Die Erfindung bezieht sich auf einen flexiblen Schleifkörper, bestehend aus einem biegsamen Träger mit einer Verstärkungsanordnung aus elektrisch nicht-leitendem Material, auf dem galvanisch eine Bindungsbrückenanordnung aus Metall aufgebaut ist, in die abrasives Material eingebettet ist.

Schleifkörper werden für vielfältige Schleifaufgaben benutzt und haben dem Schleifverfahren des jeweiligen Anwendungszweckes angepaßte Form. Gebräuchlich sind starre Schleifkörper, deren Schneiden aus einer Vielzahl von Schleifkörnern eines natürlichen oder künstlichen Schleifmittels gebildet werden, die in ein Bindemittel eingebettet sind und durch spezielle Preß- und Behandlungsverfahren in die gewünschte Form gebracht worden sind. Ein solcher Schleifmittel-Formling wird z.B. zur Herstellung einer Schleifscheibe auf eine

Teiefon: (O221) 131O41

Telex: 888 23O7 dopa d Konten/Accounts: Telefax: (0221)134297 _ml ,, ....,., . .$al.Oppenheimjr.&Cie..Köln(BLZ37030200)Kto.Nr.10760

(0221)134881 '..''..'I Z .' '. . ". '. C*utscheBankAG.Köln(BLZ37070060)Kto.Nr.1ieS018

Tetegramm: Dompatent Köln ; ; j j j ; ; ··;· ; ; PfcstgroKoln (BLZ37O1OO5O) Kto. Nr.654-5OO

•tarre Stahlscheibe aufgekittet oder mit dieser ver-•chraubt.

Unter den Begriff des flexiblen Schleifkörpers fallen

u.a. endlose Schleifbänder und Schleifblätter, die mit einem biegsamen Träger ausgerüstet sind. Für die Haltbarkeit eines flexiblen Schleifkörpers ist ausschlaggebend, daß der biegsame Träger den Zug- und Druckkräften während des Schleifvorganges beschädigungslos standhält und daß die wertvollen Schleifkörner sich beim Gebrauch nicht zu schnell aus dem Verband lösen und herausfallen. Es ist bekannt (DE-A 1 059 794), den biegsamen Träger aus einem flexiblen endlosen Stahlband zu bilden, das in einer Elektrolytflüssigkeit umläuft

T5 und als Kathode dient, damit auf dessen Oberfläche aufgestreutes Schleifkorn durch Metallniederschlag gebunden wird. Es hat sich gezeigt, daß ein Stahlband-Träger während des Schleifens nicht ausreichend flexibel ist, so daß der Schleifkornbelag abplatzt und der Schleifkörper rasch abgenutzt ist. Bei einem anderen flexiblen Schleifkörper (GB-A-I 375 571) besteht der biegsame Träger aus einem aus Kett- und Schußdrähten nach Art einer Leinwandbindung hergestellten Drahtnetz, das in eine Kunststoffbahn so eingebettet ist, daß Erhebungen des Drahtnetzes über die eine Oberfläche der Kunststoffbahn vorstehen und den galvanisch erzeugten Niederschlag des abraaiven Materials aufnehmen. Die beim Schleifen in der Kunststoffbahn auftretenden Kräfte lockern die Verbindung zwischen Kunst- stoff und Drahtnetz, so daß der Zusammenhalt des Gefüge s nachläßt und der flexible Schleifkörper schnell verschleißt. Dieser Nachteil wirkt sich noch stärker bei dem Schleifkörper nach BE-A 622 162 aus, bei dem ein lockeres Netz aus Drähten, die nach der Art einer

Leinwandbindung verlegt sind, galvanisch direkt mit Schleifmittel versehen ist, das beide Seiten des Drahtnetzes bedeckt und es durchdringt. Die miteinander nicht verbundenen Drähte verschieben sich im Laufe der Benutzungszeit in Bezug aufeinander und die Lockerung des Trägers hat ein Herausbrechen von Schleifkörnern und schnellen Verschleiß des Schleifkörpers zur Folge. Ferner ist es bekannt (EP-A-45 508) , den Träger eines flexiblen Schleifkörpers aus Anordnungen aufzubauen, von denen jede aus nicht miteinander verflochtenen, zueinander parallelen textilen Verstärkungsgarnen besteht, wobei diese Anordnungen in der Ebene des Trägers in mindestens zwei voneinander unterscheidbaren Richtungen orientiert sind. Derartige elektrisch nicht- leitende Träger lassen sich nicht galvanisch mit abrasivero Material beschichten. Die Einbindung der Schleifkörner erfolgt mit Hilfe von Klebstoffen besonderer chemischer Zusammensetzung. Zwar ist die Flexibilität der nicht miteinander verflochtenen Fäden der Anordnungen gut; jedoch ist die Einbindung des abrasiven Materials in eine Klebstoffschicht für die Herstellung von hochbelastbaren Schleifkörpern nicht ausreichend. Diesem Mangel trägt der flexible Schleifkörper nach EP-A-13 486 Rechnung. In diesem Falle wird ein Stück eines flexiblen, elektrisch nicht-leitenden Geflechtes auf eine elektrisch leitende Trommel aufgelegt, die in einer Elektrolytflüssigkeit rotiert. Auf das Geflechtmaterial wird galvanisch eine Bindungsbrückenanordnung (Metallschicht) und gleichzeitig abrasives Material aufgebracht, so daß das abrasive Material in die Metallschicht eingebettet ist, die direkt auf und durch das Geflecht hindurch niedergeschlagen wird, damit das Geflecht in die Metallschicht eingebettet und mit dieser verbunden ist. Das

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Geflecht mit der Metallschicht und dem eingebetteten

abrasiven Material wird nach Beendigung des galvanischen Vorganges von der Trommel abgezogen und weiter·* verarbeitet. Das verwendete Geflecht besteht aus einem

&iacgr; j Webstoff und bevorzugt ist die Metallschicht in diskrete Bereiche der Fläche unterteilt, so daß das abrasive Material die Fläche des Trägers punktweise bedeckt. Auch dieser flexible Schleifkörper ist für den Langzeiteinsatz untor hohen Belastungen nicht zufriedenstellend geeignet, weil sich die textile Bindung des Geflechtes des Trägers lockert und an Schwachstellen der miteinander verflochtenen Fäden des Gewebes ausreißt. Solche Schwachstellen befinden sich insbesondere in den Randbereichen der Schleifmittelpunkte, an denen das Gewebe nicht von der Metallschicht der Bindungsbrücke durchdrungen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen flexiblen Schleifkörper mit einem Träger, der eine Ver-Stärkungsanordnung aus elektrisch nicht-leitendem Material aufweist und der mit einer galvanisch erzeugten Bindungsbrückenanordnung aus Metall versehen ist, in die abrasives Material eingebettet ist, so zu verbessern, daß er langzeitig flohen Belastungen verschleißfrei standhält.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Träger als flexible Bahn aus elektrisch leitendem Material ausgebildet ist, mit dem gebundene und/oder ungebundene Verstärkungsfaden verbunden sind.

Die flexible Bahn aus elektrisch leitendem Mat^riJ ermöglicht die Herstellung des flexiblen Schleifkörpers in einer Elektrolytflüssigkeit derart, daß die flexible

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Bahn selbst als Kathode dient und auf dieser die Bindungsbrackenanordnung aus Metall aufgebaut wird. Dabei kann die Verstärkungsanordnung aus elektrisch nichtleitendem Material in das Metall eingebunden werden. Auf die Bindungsbrückenanordnung wird dann galvanisch das abrasive Material aufgetragen. Der aus einer Kombi-■ nation von elektrisch leitendem und elektrisch nichtleitendem Material gebildete, biegsame Träger zeichnet sich durch hohe Widerstandsfähigkeit gegen Zug- und Druckkräfte beliebiger Richtung aus. Die Festigkeitseigenschaften des elektrisch leitenden Materials und der Verstärkungsfäden sind unterschiedlich und bewirken, daß Schwächen des einen Materials durch Stärken des anderen Materials ausgeglichen wurden, so daß der fertige flexible Schleifkörper hervorragende Flexibilität mit ausgezeichneter Festigkeit und haltbarer Einbindung des abrasiven Materials in die Bindungsbrückenanordnung vereint. Die Herstellung des Schleifkörpers \ kann im Durchlaufverfahren kontinuierlich erfolgen. ■

\ In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vor- , gesehen, daS die flexible Bahn eine dünne Metallfolie ; ist. Alternativ kann sie aus miteinander verbundenen \ Metalldrähten und/oder -streifen gebildet sein. In '' beiden Fällen können ungebundene Verstärkungsfäden als unidirektionale oder multidirektionale Matte auf min- ; de&bgr;ten· einer Seite der flexiblen Bahn verlegt und mit dieser vernäht «ein. Ferner können gegebenenfalls zusätzlich zu der Matte auf mindestens einer Seite der flexiblen Bahn zu einem Vlies, Gewebe oder gewirkte verarbeitete, gebundene Verstärkung»fäden vernäht sein. Hierdurch ergeben sich besondere Feetigkeitseigen-Bchaften bei Zugbeanspruchungen für hohe Belastbarkeit des Schleifkörpers.

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Bei Aufbau der flexiblen Bahn aus miteinander verbundenen, z.B. vernähten oder verflochtenen Metalldrähten und/oder -streifen können unidirektionale oder multidirektionale Verstärkungsfäden mit den Metalldrähten und/oder -streifen in gleicher Ebene liegend verflochten und/oder vernäht sein. Die Verflechtung und/oder Vernähung der Bestandteile der flexiblen Bahn sorgt für erhöhte Haltbarkeit des flexiblen Schleifkörpers .

Die Bindungsbrückenanordnung und mit ihr der Schleifmittelbelag können die gesamte Fläche der flexiblen Bahn bedecken. Alternativ kann die flexible Bahn in diskreten Bereichen isoliert sein, so daß nur auf den verbleibenden punkt- oder streifenförmigen Partien die Metallschicht als Bindungsbrücke aufgebaut wird. In jedem Falle kann die Bindungsbrückenanordnung sowohl mit der Metallfolie als auch mit den Verstärkungs fäden verankert sein.

Die Verstärkungsfäden aller Ausgestaltungen der Erfindung können aus Carbon, Aramid oder hochfester Polyesterfaser gebildet sein. Auch textile Fasern sind anwendbar, jedoch mit geringerem Wirkungsgrad.

Eine weitere Erhöhung der Festigkeit des flexiblen Schleifkörpers wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß mindestens eine Seite der flexiblen Bahn mit einer Beschichtung aus stabilisierendem Material versehen ist und daß die Beschichtung auf der Seite örtlich plazierter Bindungsbrücken deren Kopffläche freiläßt. Das stabilisierende Material kann Kunstharz, vorzugsweise Phenolharz, sein. Hierbei wird die mit Verstärkungsfäden armierte flexible Bahn aus elektrisch

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leitendem Material nach Aufbau der in diskrete Bereiche unterteilten Bindungsbrückenanordnung mit stabilisierendem Material beschichtet. Sodann wird die die Bindungsbrücken aufweisende Seite bis zu der Kopffläche der Bindungsbrücken abgeschliffen und anschließend wird mit einer identischen Metallschicht das abrasive Material auf der Kopffläche der elektrisch leitenden Bindungsbrücken aufgebaut.

In der Zeichnung ist der Aufbau eines flexiblen Schleifkörpers anhand seiner schrittweisen Herstellung erläutert,

Es zeigt: 15

E-xg. 1 eine perspektivische Ansicht einer armierten flexiblen Bahn eines Trägers für einen Schleifkörper,

Fig. la einen Schnitt durch die flexible Bahn nach Fig. 1,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der flexiblen Bahn

mit lokalen Bindungsbrücken, 25

Fig. 2a einen Schnitt durch die Anordnung nach Fig. 2,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der mit stabilisierendem Material ausgerüsteten flexiblen Bahn nach Fign. 2 und 2a,

Fig. 3a einen Schnitt durch die Anordnung nach Fig. 3,

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Fign. 4 und 5

Querschnitte durch Anordnungen zur Veranschaulichung weiterer Bearbeitungsschritte bis zur Fertigstellung eines flexiblen Schleifkörpers. 5

Der Träger 9 eines flexiblen Schleifkörpers (Fig. 5) besteht bei dem Beispiel der Fign. 1 bis 5 aus einer dünnen Metallfolie 11, die auf ihrer nach oben gewandten Seite einen Belag aus parallelen, ungebundenen Verstärkungsfäden 12 aufweist, die aus Carbon, Aramid oder hochfester Polyesterfaser gebildet sind, und die mit gegenseitigem Abstand unidirektional verlaufen. Die Verstärkungsfäden 12 beliebigen Querschnitts sind durch übergreifende Nähte 13 mit der Metallfolie 11 vernäht.

Die Nähte 13 verbinden außerdem eine auf der anderen Seite der Metallfolie 11 angeordnete Matte 14 mit der Metallfolie 13. Die Matte 14 besteht aus nicht-leitendem Material und kann aus einem Aufbau multidirektionaler Verstärkungsfäden als Vlies, Gewebe, Gewirke oder dergleichen ausgebildet sein.

Die flexible Bahn wird auf der Oberseite in diskreten Bereichen mit einer Abdeckung so isoliert, daß nur an bestimmten Stellen - gemäß Fign. 2,2a zwischen den Ver- Stärkungsfäden 12 - kreisförmige Zonen der Oberfläche der Metallfolie 11 freibleiben. Sodann wird der Träger 9 in ein Elektrolytbad gelegt, damit sich örtliche Bindungabrücken 15 aus Metall auf der Oberfläch« des Metallfolie 11 aufbauen. >?& nach der Freilassung von diskreten Bereichen der Isolierschicht können d'.e Biwdungsbrücken 15 die Verstärkungefasern 12 ebenfalls erfassen, so daß eine feste Einbindung von Metallfolie 11, Nähten 13 und Verstärkungsfaden 12 in den Bindungsbrückenaufbau erfolgt. Alternativ kann die Bindungg-

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brückenanordnung die gesamte Oberfläche der Metallfolie 11 als geschlossene Metallschicht bedecken. Auch können die einzelnen parallelen Verstärkungsfäden 12 ersetzt sein durch andere Verstärkungen aus elektrisch nichtleitendem Material, die aus gebundenen und/oder ungebundenen Verstärkungsfäden gebildet sind, z.B. durch die Matte 14.

Nach Herstellung des Trägers 9 gemäß Fign. 2,2a wird dieser auf beiden Seiten mit einer Beschichtung 16 aus stabilisierendem Material, vorzugsweise Phenolharz, versehen, die die Matte 14 bedeckt und die Zwischenräume zwischen den Bindungsbrücken 15 ausfüllt sowie die Bindungsbrücken 15 bedeckt (Fig. 3a). Die Beschichtung 16 stabilisiert den gesamten Träger 9, ist jedoch flexibel. Anschließend wird - wie Fig. 4 zeigt die Schicht 16, wie bei 16a angedeutet, abgeschliffen, so daß die Kopfflächen 15a der Bindungsbrücken 15 freiliegen und nur noch in den Zwischenräumen zwischen den Bindungsbrücken 15 stabilisierendes Material vorhanden ist, das die Verstärkungsfasern 12 einbettet. Die Matte 14 auf der Unterseite der Metallfolie 11 ist insgesamt in stabilisierendes Material 16 eingebettet. Der Träger 9 gemäß Fig. 4 wird erneut in Elektrolytflüssigkeit gelegt, die mit abrasivem Material, wie Diamantschleifkörnern angereichert ist, das mit einer identischen Metallschicht auf den Kopfflächen 15a der Bindungsbrücken 15 punktformige Schleifflächen 17 galvanisch aufbaut.

Der flexible Schleifkörper 10 zeichnet sich bei ausreichender Flexibilität zur Verwendung als Schleifband, Schleifblatt oder dergleichen durch hohe Festigkeit des

Trägers 9 in allen Zugrichtungen aus. Die galvanische Einbindung der Schleifkörner garantiert ihren festen Zusammenhalt mit den Bindungsbrücken 15 und einen minimalen Verlust des wertvollen Materials im Verlauf der Schleifvorgänge.

Claims

- 11 - ANSPRÜCHE

1. Flexibler Schleifkörper, bestehend aus einem biegsamen Träger mit einer Verstärkungsanordnung aus elektrisch nicht-leifendem Material, auf dem galvanisch eine Bindungsbrückenanordnung aus Metall aufgebaut ist, in die abrasives Material eingebettet ist,

dadurch gekennzeichnet , daß der Träger (9) als flexible Bahn aus elektrisch leitendem Material ausgebildet ist, mit dem gebundene und/oder ungebundene Verstärkungsfäden (12) verbunden sind.

2. Flexibler Schleifkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Bahn eine dünne Metallfolie (11) ist.

3. Flexibler Schleifkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Bahn aus miteinander verbundenen Metalldrähten und/oder -streifen gebildet ist.

4. Flexibler Schleifkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ungebundenen Verstärkungsfäden (12) als unidirektionale oder multidirektionale Matte auf mindestens einer Seite der flexiblen Bahn verlegt und mit dieser vernäht sind.

5. Flexibler Schleifkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zu einem Vlies, Gewebe oder Gewirke (14) verarbeiteten ge-

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- 12 -

bundenen Verstärkungsfäden auf mindestens einer Seite der flexiblen Bahn vorgesehen und mit dieser vernäht sind.

6. Flexibler Schleifkörper nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß unidirektionale oder multidirektionale Verstärkungsfäden mit den Metalldrähten und/oder -streifen in gleicher Ebene liegend verflochten und/oäer vernäht sind.

7. Flexibler Schleifkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsfäden aus Carbon, Aramid oder hochfester Polyesterfaser gebildet sind.

8. Flexibler Schleifkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Seite der flexiblen Bahn mit einer Beschichtung (16) aus stabilisierendem Material versehen ist und daß die Beschichtung (16) auf der Seite örtlich plazierter Bindungsbrücken (15) deren Kopffläche (15a) freiläßt.

9. Flexibler Schleifkörper nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das stabilisierende Material der Beschichtung (16) Kunstharz, vorzugsweise Phenolharz, ist.

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