EP1492647B1 - Verfahren zur herstellung von jumbo-rollen für die fertigung von schleifmitteln - Google Patents
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- EP1492647B1 EP1492647B1 EP03744854A EP03744854A EP1492647B1 EP 1492647 B1 EP1492647 B1 EP 1492647B1 EP 03744854 A EP03744854 A EP 03744854A EP 03744854 A EP03744854 A EP 03744854A EP 1492647 B1 EP1492647 B1 EP 1492647B1
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B24D11/00—Constructional features of flexible abrasive materials; Special features in the manufacture of such materials
- B24D11/001—Manufacture of flexible abrasive materials
- B24D11/005—Making abrasive webs
Definitions
- the invention relates to a method for producing jumbo rolls in the production of coated abrasives.
- an endless belt of carrier material is continuously provided in several successive process steps with a base binder, with abrasive material and at least one capping agent.
- a base binder with abrasive material and at least one capping agent.
- drying or hardening of the thermosetting binder takes place.
- the coated, dried and pre-cured, tack-free abrasive belt is wound up on a take-up device into a so-called jumbo roll (compare Gardziella, Pilato, Knop, Phenolic Resins, 2nd edition (2000), Springer Verlag, page 345).
- thermosetting binder To cure the thermosetting binder, the jumbo roll is placed in an oven and heated there to a temperature above the curing temperature of the thermosetting binder, usually, when using phenolic resins as a binder to a temperature> 130 ° C.
- the abrasive belt is already heated to an elevated temperature in the course of its production, in particular during the pre-curing of the binder in the so-called cover-bonding furnace, this thermal energy passes on the way from the cover-bonding furnace to the take-up device by braking and guide rollers and the path through the cold Indoor air largely lost. It must be fed again in the curing oven for the jumbo roll.
- EP 0 552 698 A2 describes a conventional process for the production of abrasives.
- a make coat is applied, which is cured only before and after the application of the abrasive material.
- the application of the second bonding layer size coat
- the finished abrasive is wound onto a jumbo roll.
- DE-OS-2146 369 describes a process for producing flexible abrasive structures (webs, tapes, rolls) in which at least one bonding layer is subjected to steam during drying or during curing. It is disclosed the possibility that after the application of the second bonding layer, it is dried in the planned state. The resin can then be placed on the roll, e.g. Cured at elevated temperatures.
- No. 4,183,847 describes the production of an abrasive product in which special layers are applied to special textiles. Information on curing was not made.
- the method consists in that the winding device for the precured grinding belt is preceded or connected directly to a heating device, with which the grinding belt is heated in its entire width to a uniform temperature. Conveniently, this temperature is preferably at or just below the desired curing temperature of the thermosetting binder.
- a heating device all devices can be used that provide the highest possible and controllable energy density to provide the heating of the abrasive belt in the shortest possible time and on the shortest possible path length.
- Such heaters are e.g. Emitters, in particular heat or infrared radiators, which are directed so that the abrasive belt is irradiated evenly shortly before reaching the take-up or each on the outer web on the take-up in a certain section over its entire width evenly.
- a furnace in particular a circulating air oven or a short-time or microwave heating device, which is passed through by the grinding belt.
- the take-up upstream, heated rollers or heated conveyor belts over which the abrasive belt is guided to use as the invention corresponding heating devices.
- the sanding belt brought to the desired temperature in the heating device in its entire width is immediately wound on the take-up device to the jumbo roll.
- the jumbo roll thus obtained has a uniform temperature, which is preferably at or just below the curing temperature of the thermosetting binder. It is immediately placed in the oven and heated to a temperature above the curing temperature of the thermosetting binder. Due to the preheating of the sanding belt only a relatively small energy input is necessary for further heating of the jumbo roll. The heating is done quickly and allows an increase in production. Nevertheless, occur in the jumbo roll only small temperature differences, the curing of the thermosetting binder is uniform and there are no undesirable discoloration effects.
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Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Jumbo-Rollen bei der Fertigung von Schleifmitteln auf Unterlage.
- Bei dieser Fertigung wird ein endloses Band aus Trägermaterial kontinuierlich in mehreren hintereinander geschalteten Verfahrensschritten mit einem Grundbindemittel, mit Schleifmaterial und mindestens einem Deckbindemittel versehen. Jeweils nach dem Aufbringen der Bindemittelschichten erfolgt eine Trocknung bzw. eine Verhärtung des duroplastischen Bindemittels. Am Endes des Fertigungsprozesses wird das beschichtete, getrocknete und vorgehärtete, klebfreie Schleifband auf einer Aufwickelvorrichtung zu einer sog. Jumbo-Rolle aufgerollt (vergl. Gardziella, Pilato, Knop; Phenolic Resins, 2. Auflage (2000), Springer Verlag, Seite 345).
- Zur Aushärtung des duroplastischen Bindemittels wird die Jumbo-Rolle in einen Ofen eingebracht und dort auf eine Temperatur oberhalb der Härtungstemperatur des duroplastischen Bindemittels, in der Regel, bei Verwendung von Phenolharzen als Bindemittel auf eine Temperatur >130°C aufgeheizt.
- Das Schleifband wird zwar im Verlauf seiner Herstellung, insbesondere bei der Vorhärtung des Bindemittels im sog. Deckbindungsofen bereits auf eine erhöhte Temperatur aufgeheizt, jedoch geht diese thermische Energie auf dem Weg vom Deckbindungsofen zur Aufwickelvorrichtung durch Brems- und Führungswalzen sowie den Weg durch die kalte Hallenluft weitgehend verloren. Sie muß im Härtungsofen für die Jumbo-Rolle neu zugeführt werden.
- Je nach Größe der Jumbo-Rolle und insbesondere bei hohen Differenzen zwischen der Temperatur des Schleifbandes beim Austritt aus dem Deckbindungsofen und an der Aufwickelvorrichtung ergeben sich im Ofen starke Temperaturunterschiede in der Jumbo-Rolle: So sind die Kanten und die äußeren Lagen sofort heiß, während sich der Kern der Jumbo-Rolle nur sehr langsam erwärmt. Dadurch tritt nicht nur eine inhomogene Aushärtung des duroplastischen Bindemittels ein, sondern bei blauen Deckbindungen zudem eine sehr stark unterschiedliche Verfärbung der Oberfläche. Durch die Temperaturbelastung verfärben sich die sehr schnell erhitzten und überhitzten Partien des Schleifbandes langsam über grün nach braun, während der innere, kühlere Kern der Jumbo-Rolle schön blau bleibt. Um dieses Problem wenigstens zu mindern, werden die jumbo-Rollen extrem langsam aufgeheizt, was zu hohen Energiekosten einerseits und zu einer schlechten Produktivität andererseits führt.
- Die EP 0 552 698 A2 beschreibt ein herkömmliches Verfahren zur Herstellung von Schleifmitteln. Auf das Trägermaterial wird ein Grundharz (make coat) aufgebracht, was erst vor- und nach der Aufbringung des Schleifmaterials ausgehärtet wird. Anschließend erfolgt die Aufbringung der zweiten Bindungsschicht (size coat), die nach einer eventuellen Vorhärtung komplett ausgehärtet wird. Nach der vollständigen Aushärtung der zweiten Bindungsschicht wird das fertige Schleifmittel auf eine Jumborolle aufgewickelt.
- Die US 3,020,139 beschreibt die Herstellung eines Schleifproduktes, bei dem auf einem speziellen Träger verschiedene Schichten aufgebracht werden. Die Aushärtung erfolgt ausschließlich Im Jumboofen.
- Die DE -OS-2146 369 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von flexiben Schleifmittelgebilden (Bahnen, Bänder, Rollen) bei denen zumindest eine Bindungsschicht während des Trocknens oder während der Härtung mit Wasserdampf beaufschlagt wird. Es ist die Möglichkeit offenbart, dass nach der Aufbringung der zweiten Bindungsschicht diese im planen Zustand getrocknet wird. Das Harz kann dann auf der Rolle z.B. bei erhöhten Temperaturen ausgehärtet werden.
- Die US 4,183,847 beschreibt die Herstellung eines Schleifproduktes, bei dem auf spezielle Textilien spezielle Schichten aufgebracht werden. Angaben zur Aushärtung wurden nicht gemacht.
- Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, mit der sich Jumbo-Rollen bei der Fertigung von Schleifmitteln auf Unterlage so herstellen lassen, daß eine gleichmäßige, schnelle. Aufheizung der Jumbo-Rolle im Ofen ermöglicht wird und damit die eingangs erwahnten Probleme ungleichmäßigen Härtung des Schleifmittels vermieden werden.
- Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch ein Verfahren gemäß der Ansprüche 1 bis 7.
- Das Verfahren besteht darin, daß der Aufwickelvorrichtung für das vorgehärtete Schleifband eine Aufheizvorrichtung direkt vorgeschaltet oder zugeschaltet ist, mit der das Schleifband in seiner gesamten Breite auf eine einheitliche Temperatur aufgeheizt wird. Zweckmäßigerweise liegt diese Temperatur bevorzugt bei oder kurz unterhalb der gewünschten Härtungstemperatur des duroplastischen Bindemittels.
- Diese Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe durch ein Verfahren bei dem eine zusätliche Aufheizvorrichtung, die der Aufwickelvorrichtung direkt vorgeschaltet oder zugeschaltet ist, hat den weiteren
- Vorteil, daß eine Nachrüstung einer bereits vorhandenen Anlage möglich ist, ohne daß daran große bauliche Veränderungen vorgenommen werden müssen.
- Als Aufheizvorrichtung sind alle Vorrichtungen einsetzbar, die eine möglichst hohe und steuerbare Energiedichte liefern, um die Erwärmung des Schleifbandes in möglichst kurzer Zeit und auf möglichst kurzer Weglänge zu erbringen. Derartige Aufheizvorrichtungen sind z.B. Strahler, insbesondere Wärme- oder Infrarotstrahler, die so gerichtet sind, daß das Schleifband entweder kurz vor Erreichen der Aufwickelvorrichtung oder jeweils auf der äußeren Bahn auf der Aufwickelvorrichtung in einem bestimmten Abschnitt auf seiner gesamten Breite gleichmäßig bestrahlt wird.
- Erfindungsgemäß als Aufheizvorrichtungen einsetzbar ist aber auch ein Ofen insbesondere ein Umluftofen oder eine Kurz- oder Mikrowellenheizvorrichtung, die vom Schleifband durchlaufen werden. Ferner sind auch der Aufwickelvorrichtung vorgeschaltete, beheizte Walzen oder beheizte Förderbänder, über die das Schleifband geführt wird, als der Erfindung entsprechende Aufheizvorrichtungen einzusetzen.
- Das in der Aufheizvorrichtung in seiner gesamten Breite auf die gewünschte Temperatur gebrachte Schleifband wird unmittelbar danach auf der Aufwickelvorrichtung zu der Jumbo-Rolle aufgewickelt. Die so erhaltene Jumbo-Rolle hat eine einheitliche Temperatur, die bevorzugt bei oder kurz unter der Härtungstemperatur des duroplastischen Bindemittels liegt. Sie wird umgehend in den Ofen eingebracht und auf eine Temperatur oberhalb der Härtungstemperatur des duroplastischen Bindemittels erhitzt. Durch die erfolgte Vorheizung des Schleifbandes ist zur weiteren Aufheizung der Jumbo-Rolle nur noch eine relativ geringe Energiezuftrhr notwendig. Die Aufheizung erfolgt dadurch schnell und ermöglicht eine Steigerung der Produktion. Trotzdem treten in der Jumbo-Rolle nur geringe Temperaturunterschiede auf, die Aushärtung des duroplastischen Bindemittels erfolgt gleichmäßig und es treten keine unerwünschten Verfärbungseffekte auf.
Claims (7)
- Verfahren zur Herstellung von Schleifmittel auf Unterlage in Form von Jumborollen zumind est folgende Schritte enthaltend:a) Aufbringung eines Grundbindemittels auf ein Trägermaterial,b) Aufbringung des Schleifmaterials auf das Grundbindemittel,c) Aufbringung eines wärmehärtbaren Deckbindemittels auf den getrockneten oder vorgehärteten Verbund aus Schritt b) zur Fertigung des Schleifbandesd) Aufheizen des Schleifbandes in seiner gesamten Breite auf eine einheitliche Temperatur unmittelbar vor oder direkt an der Aufwickelvorrichtung zur Erzeugung von Jumborollen,e) Erzeugung der Jumborolle durch Aufwickeln des aufgeheizten und vorgehärteten Schleifbandes an der Aufwickelvorrichtung und unmittelbar daran anschließendf) Aushärtung der Jumborolle.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufheizvorrichtung ein Wärmestrahler ist, der das Schleifband vor Erreichen der Aufwickelvorrichtung in seiner gesamten Breite gleichmäßig bestrahlt wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufheizvorrichtung ein Wärmestrahler ist, durch den jeweils ein Abschnitt der äußeren Bahn des Schleifbandes auf der Aufwickelvorrichtung in seiner gesamten Breite bestrahlt wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufheizvorrichtung ein Umluftofen ist, der vom Schleifband durchlaufen wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufheizvorrichtung eine Kurz- oder Mikrowellenheizvorrichtung ist, die vom Schleifband durchlaufen wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufheizvorrichtung eine beheizte Walze ist, über die das Schleifband geführt wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufheiztemperatur nahe oder kurz unterhalb der Härtungstemperatur des wärmehärtbaren Deckbindemittels eingestellt wird.
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