EP0143336B1 - Polierscheibe oder -walze - Google Patents

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EP0143336B1
EP0143336B1 EP84112890A EP84112890A EP0143336B1 EP 0143336 B1 EP0143336 B1 EP 0143336B1 EP 84112890 A EP84112890 A EP 84112890A EP 84112890 A EP84112890 A EP 84112890A EP 0143336 B1 EP0143336 B1 EP 0143336B1
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EP
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disc
threads
supporting ring
buffing
buffing disc
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Helmut Stahl
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D13/00—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor
    • B24D13/02—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor acting by their periphery
    • B24D13/10—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor acting by their periphery comprising assemblies of brushes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D13/00—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor
    • B24D13/02—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor acting by their periphery
    • B24D13/08—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor acting by their periphery comprising annular or circular sheets packed side by side

Definitions

  • the invention relates to a polishing disc or polishing roller of the type specified in the preamble of claim 1 or 16.
  • Polishing disks or rollers of this type are intended for use in polishing or buffing machines, in which they are rotated rapidly for polishing, polishing, lapping or clarifying the surface of prepared workpieces and provided with a polishing or clarifying agent in their free peripheral surface.
  • the compliant layer on the disc or roller circumference has so far mainly consisted of completely round, fabric sheets which are either loose or quilted together.
  • the finest fabrics made of wool or cotton are mainly used, which should adapt to the contours of the workpiece to be machined as well as possible.
  • a polishing disc of the type specified at the outset known as an industrial brush
  • an industrial brush which consists of a rigid support ring and a layer fastened to the circumference of the support ring and made of textile thread material which is distributed over the circumference and essentially radially outwards and contains synthetic fibers.
  • the bristles of the industrial brush are more or less stiff to the outside and are so tightly packed that they are radially aligned even when the disc is stationary.
  • the thickness, length and material of the threads are chosen so that a sufficient inherent stiffness is ensured, which holds the bristle-like bristles in their radially extended position. It is therefore not easily possible to polish complex surfaces without leaving a trace.
  • the invention is therefore based on the object of providing a polishing disc or roller which ensures cloud-free or shadow-free clarification of even complicated surfaces.
  • the invention is based on the idea that cloud-free clarification, even of complicated surfaces, is only possible if the grain contained in the clarifying paste is hammered evenly into the deepest corners of the workpiece surface, i.e. if there is a constant level of fogging that can be controlled via the speed local pressure is maintained.
  • this is achieved in that the individual threads do not hit the surface of the workpiece with a whip like length, and are pulled off over the disc as the disc continues to rotate. They deflect axially during pressing, so that the press values cannot add up, as is the case with polishing discs made of fabric sheets.
  • the proportion of particle-repellent synthetic fibers increases in the axial direction from one side to the other, the workpiece surface can be freed from coarser bumps and impurities in the course of the clarification process by simply pushing it in the axial direction and with increasing synthetic fiber content be brought to a high gloss in the threads. Since the heat generated during the polishing process is far lower than before, a higher proportion of synthetic fibers, which ensure a long service life, can be used.
  • the individual threads driven outwards due to the centrifugal force are 30 to 50 cm long and 0.02 to 1 mm thick and give a thread density of 10 to 100 threads per cm 2 on the peripheral surface.
  • the buffing wheel can be provided at its front ends with limiting rings made of textile material, which can be separated into individual, overlapping strips of fabric by radial cuts.
  • the limiting rings also have the task of stabilizing the air flow in the area of the polishing pad and of keeping the axial spreading of the thread layer within limits.
  • the polishing discs shown in the drawing consist of a rigid support ring 10 and a resilient layer 12 fastened to the circumference of the support ring, which layer contains a multiplicity of individual threads 14 arranged distributed over the circumference of the support ring.
  • the individual threads are under the influence of centrifugal force so that their free ends point essentially radially outwards.
  • the individual threads 14 are at their ends on the support ring side to form thread layers, not shown, with a thickness of about 10 mm connected by a spiral or ring-shaped bandage 15.
  • Several of these thread layers are attached to the support ring surface at a mutual axial distance of about 20 mm, for example glued or quilted.
  • the thread ring-side thread ends are wound onto the support ring surface in the circumferential direction before they are fixed there.
  • the at least 10, preferably 30 to 50 cm long, free thread ends are driven outwards by centrifugal force in such a way that, despite the thread layers arranged at a distance from one another, they have a peripheral surface 16 with an approximately uniform thread density of approximately 10 to 100 threads per form cm 2 .
  • the twisted individual threads 14 have a diameter of approximately 0.02 to 1 mm and are spread apart like a brush at their free ends after prolonged use.
  • the polishing disc is provided at its front ends with limiting rings 18 made of textile material, which are separated by radial cuts 20 into individual, overlapping strips of material 22.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Polierscheibe oder Polierwalze der im Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 16 angegebenen Gattung.
  • Polierscheiben oder -walzen dieser Art sind für den Einsatz in Polier- oder Schwabbelmaschinen bestimmt, in denen sie zum Polieren, Polierläppen oder Abklären der Oberfläche vorgearbeiteter Werkstücke in eine schnelle Umdrehung versetzt und in ihrer freien Umfangsfläche mit einem Polier- oder Abklärmittel versehen werden. Die nachgiebige Schicht am Scheiben- oder Walzenumfang besteht bisher überwiegend aus vollrunden, als Gewebe ausgebildeten Stoffblättern, die entweder lose oder miteinander versteppt sind. Für das Abklären werden hauptsächlich feinste Tuche aus Wolle oder Baumwolle eingesetzt, die sich an die Konturen des zu bearbeitenden Werkstücks möglichst gut anpassen sollen.
  • Es hat sich gezeigt, daß auch feinste Tuche aufgrund der in ihnen enthaltenden Querfäden einen Pressdruck auf die Werkstückoberfläche ausüben, der ein wolkenfreies oder schattenfreies Polieren erschwert oder gar unmöglich macht. Ebenso ist es mit den bekannten Polierscheiben nicht ohne weiteres möglich, komplizierte Oberflächen mit engen konkav gekrümmten Rillen oder Taschen gleichmäßig und spurenfrei zu polieren oder abzuklären.
  • Weiter ist eine als Industriebürste bezeichnete Polierscheibe der eingangs angegebenen Art bekannt, die einen starren Tragring und eine am Umfang des Tragrings befestigte Schicht aus über den Umfang verteilt angeordnetem, im wesentlichen radial nach außen weisendem, Kunstfasern enthaltendem textilem Fadenmaterial besteht. Die Borsten der Industriebürste stehen mehr oder weniger steif nach außen und sind so dicht gepackt, daß sie auch bei stillstehender Scheibe radial ausgerichtet sind. Dicke, Länge und Material der Fäden sind so gewählt, daß eine ausreichende Eigensteifigkeit gewährleistet ist, die die kordelähnlich ausgebildeten Borsten in ihrer radial gestreckten Lage hält. Es ist daher nicht ohne weiteres möglich, komplizierte Oberflächen spurenfrei zu polieren.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Polierscheibe oder -walze zu schaffen, die ein wolken- bzw. schattenfreies Abklären auch kompliziert gestalteter Oberflächen gewährleistet.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe werden die in den Ansprüchen 1 und 16 angegebenen Merkmalskombinationen vorgeschlagen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, daß ein wolkenfreies Abklären auch komplizierter Oberflächen nur dann möglich ist, wenn das in der Abklärpaste enthaltene Korn bis in die tiefsten Winkel der Werkstückoberfläche gleichmäßig eingeschlagen wird, wenn also ein gegebenenfalls über die Drehzahl steuerbares, gleichbleibendes Beschlagniveau ohne lokale Pressung eingehalten wird. Mit den erfindungsgemäßen Vorkehrungen wird dies dadurch erreicht, daß die Einzelfäden nicht mit ihrer Spitze, sondern ihrer Länge nach peitschenartig auf die Werkstückoberfläche aufschlagen und beim Weiterdrehen der Scheibe über diese abgezogen werden. Sie weichen bei einer Pressung axial aus, so daß sich die Preßwerte nicht addieren können, wie dies bei Polierscheiben aus Stoffblättern der Fall ist. Wenn gemäß der Erfindung der Anteil an partikelabweisenden Kunstfasern, beispielsweise Polyesterfasern, in axialer Richtung von der einen zur andei en Scheibenseite stetig zunimmt, kann die Werkstückoberfläche im Zuge des Abklärvorgangs durch einfaches Durchschieben in axialer Richtung zunächst von gröberen Unebenheiten und Verunreinigungen befreit und mit zunehmendem Kunstfaseranteil in den Fäden auf Hochglanz gebracht werden. Da die Wärmeentwicklung beim Poliervorgang weit geringer als bisher ist, kann ein höherer Anteil an synthetischen Fasern, die eine hohe Standzeit gewährleisten, verwendet werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die auf Grund der Fliehkraft nach außen getriebenen Einzelfäden 30 bis 50 cm lang und 0,02 bis 1 mm dick und ergeben an der Umfangsfläche eine Fadendichte von 10 bis 100 Fäden pro cm2.
  • Um die freien Fadenenden auch bei stehender Polierscheibe und beim Transport in einem bestimmten axialen Bereich festzuhalten, kann die Polierscheibe an ihren stirnseitigeri Enden mit Begrenzungsringen aus Textilstoff versehen werden, die durch Radialschnitte in einzelne, einander überlappende Stoffstreifen aufgetrennt sein können. Während des Betriebs haben die Begrenzungsringe zusätzlich die Aufgabe, die Luftströmung im Bereich der Polierscheibe zu stabilisieren und das axiale Aufspreizen der Fadenschicht in Grenzen zu halten.
  • In der Zeichnung sind zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung in schematischer Weise dargestellt. Es zeigen:
    • Fig. 1 eine Polierscheibe mit einer nachgiebigen Schicht aus Einzelfäden in schaubildlicher Darstellung;
    • Fig. 2 eine Polierscheibe entsprechend Fig. 1 mit stirnseitigen Begrenzungsringen.
  • Die in der Zeichnung dargestellten Polierscheiben bestehen aus einem starren Tragring 10 und einer am Umfang des Tragrings befestigten nachgiebigen Schicht 12, die eine Vielzahl von über den Umfang des Tragrings verteilt angeordneten Einzelfäden 14 enthält. Bei schnell drehender Polierscheibe stehen die Einzelfäden so unter der Einwirkung der Fliehkraft, daß ihre freien Enden im wesentlichen radial nach außen weisen. An ihren tragringseitigen Enden sind die Einzelfäden 14 unter Bildung von nicht dargestellten Fadenlagen mit einer Stärke von etwa 10 mm durch eine spiral- oder ringförmige Bandage 15 miteinander verbunden. Mehrere dieser Fadenlagen werden in gegenseitigem axialem Abstand von etwa 20 mm an der Tragringoberfläche befestigt, beispielsweise festgeklebt oder festgesteppt. Um eine sichere Befestigung an der Tragringoberfläche zu gewährleisten, werden die tragringseitigen Fadenenden in Umfangsrichtung auf die Tragringoberfläche aufgewickelt, bevor die dort fixiert werden.
  • Beim schnellen Drehen der Polierscheibe werden die mindestens 10, vorzugsweise 30 bis 50 cm langen freien Fadenenden so durch die Fliehkraft nach außen getrieben, daß sie trotz der im Abstand voneinander angeordneten Fadenlagen eine Umfangsfläche 16 mit annähernd gleichmäßiger Fadendichte von ca. 10 bis 100 Fäden pro cm2 bilden. Die gezwirnten Einzelfäden 14 besitzen dabei je nach Anwendungsfall einen Durchmesser von ca. 0,02 bis 1 mm und werden nach längerer Benutzung an ihren freien Enden pinselartig aufgespreizt. Als Fadenmaterial wird bevorzugt ein Fasergemisch aus 60 bis 90 % Baumwolle oder Wolle und aus 40 bis 10 % Kunstfasern, insbesondere Polyesterfasern verwendet.
  • Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Polierscheibe an ihren stirnseitigen Enden mit Begrenzungsringen 18 aus Textilstoff versehen, die durch Radialschnitte 20 in einzelne, einander überlappende Stoffstreifen 22 aufgetrennt sind.

Claims (16)

1. Polierscheibe oder -walze mit einem starren Tragring und einer am Umfang des Tragrings befestigten Schicht aus über den Umfang verteilt angeordnetem, im wesentlichen radial nach außen weisendem, einen Anteil an partikelabweisenden Kunstfasern enthaltendem textilem Fadenmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß das Fadenmaterial aus einer Vielzahl von Einzelfäden (14) mit einem Durchmesser von 0,02 bis 1 mm besteht, die mit ihren mindestens 10 cm langen freien Enden bei drehendem Tragring (10) unter der Einwirkung der Fliehkraft im wesentlichen radial nach außen weisen, daß der Kunstfaseranteil im Fadenmaterial von der einen zur anderen Scheibenseite hin stetig zunimmt und der Anteil an Baumwolle oder Wolle entsprechend abnimmt, und daß das Werkstück in axialer Richtung von einer Eintrittsseite zu einer Austrittsseite durch die Fadenmaterialschicht der drehenden Scheibe hindurchführbar ist.
2. Polierscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelfäden (14) unter Bildung mindestens einer ringförmigen Fadenlage mit ihren tragringseitigen Enden an der Tragringoberfläche festgeklebt oder festgesteppt sind.
3. Polierscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelfäden (14) mit ihren tragringseitigen Enden in Umfangsrichtung auf die Tragringoberfläche gewickelt sind.
4. Polierscheibe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Fadenlagen in axialem Abstand voneinander an der Tragringoberfläche befestigt sind.
5. Polierscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden der Einzelfäden (14) mehr als 30 cm, vorzugsweise mehr als 40 cm lang sind.
6. Polierscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelfäden (14) multifile Zwirnfäden sind.
7. Polierscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelfäden (14) einen Anteil an partikelabweisenden Kunstfasern enthalten.
8. Polierscheibe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelfäden (14) aus 60 bis 90 % Baumwolle oder Wolle und aus 40 bis 10 % Kunstfasern, insbesondere Polyesterfasern bestehen.
9. Polierscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadendichte im Bereich der aufgrund der Fliehkraft nach außen weisenden Fadenenden zwischen 10 und 100 Fäden pro cm2 beträgt.
10. Polierscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die gezwirnten Einzelfäden an ihren freien Enden pinselartig aufgespreizt sind.
11. Polierscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch an den Stirnflächen der Scheibe angeordnete Begrenzungsringe (18) aus einem Textilstoff.
12. Polierscheibe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungsringe (18) in einzelne durch Radialschnitte (20) voneinander getrennte, vorzugsweise einander überlappende Stoffstreifen (22) unterteilt sind.
13. Polierscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelfäden (14) einer Fadenlage in der Nähe des Tragrings (10) durch spiral- oder ringförmige Bandagen (15) miteinander und gegebenenfalls mit den benachbarten Fadenlagen und den Begrenzungsringen (18) verbunden sind.
14. Polierscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunstfaseranteil in den Einzelfäden von der Eintrittsseite des Werkstücks zur Austrittsseite hin zunimmt.
15. Polierscheibe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunstfaseranteil auf der Eintrittsseite weniger als 20 % und auf der Austrittsseite mehr als 50 % beträgt.
16. Polierscheibe oder -walze mit einem starren Tragring und einer am Umfang des Tragrings befestigten Schicht aus über den Umfang verteilt angeordnetem, im wesentlichen radial nach außen weisendem textilem Fadenmaterial, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 8 oder 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Fadenmaterial aus einer Vielzahl von Einzelfäden (14) mit einem Durchmesser von 0,02 bis 1 mm besteht, die mit ihren mindestens 10 cm langen freien Enden bei drehendem Tragring (10) unter der Einwirkung der Fliehkraft im wesentlichen radial nach außen weisen, und daß die Fadendichte im Bereich der aufgrund der Fliehkraft nach außen weisenden Fadenenden zwischen 10 und 100 Fäden pro cm2 beträgt.
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