WO2021105035A1 - Schaumschleifmittel und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

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WO2021105035A1
WO2021105035A1 PCT/EP2020/083009 EP2020083009W WO2021105035A1 WO 2021105035 A1 WO2021105035 A1 WO 2021105035A1 EP 2020083009 W EP2020083009 W EP 2020083009W WO 2021105035 A1 WO2021105035 A1 WO 2021105035A1
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WO
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foam
base body
abrasive
foam abrasive
material reinforcement
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/083009
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English (en)
French (fr)
Inventor
Tim Hooper
David Bacon
Ruben Drost
Johannes Huber
Steven Lindsay
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D15/00—Hand tools or other devices for non-rotary grinding, polishing, or stropping
    • B24D15/04—Hand tools or other devices for non-rotary grinding, polishing, or stropping resilient; with resiliently-mounted operative surface
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D11/00—Constructional features of flexible abrasive materials; Special features in the manufacture of such materials
    • B24D11/001—Manufacture of flexible abrasive materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/001—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as supporting member
    • B24D3/002—Flexible supporting members, e.g. paper, woven, plastic materials
    • B24D3/004—Flexible supporting members, e.g. paper, woven, plastic materials with special coatings

Definitions

  • the invention relates to a foam abrasive for grinding a workpiece and a method for its production.
  • Foam abrasives are known in principle from the prior art. These abrasive articles have the advantage that they adapt their shape to the contour of an object to be ground during a grinding process by elastically deforming the soft base body made of foam. For this reason, foam abrasives are the first choice when sanding uneven objects.
  • foam abrasives which include a base body, the base body having a higher density of the foam at points of increased wear.
  • the invention relates to a foam abrasive for grinding a workpiece, comprising a base body made of foam and abrasive grains fixed to the base body by means of a binding agent. It is proposed that the foam abrasive, in particular the base body, at least partially have a material reinforcement on its surface.
  • the foam abrasive is an abrasive article for grinding the processing of an object.
  • the grinding processing can be possible in the form of hand grinding and / or in the form of a machine-made grinding.
  • the term “grinding machining” includes polishing machining.
  • the foam abrasive in particular the basic body giving the foam abrasive the essential shape, can in principle be in different forms, for example as a block, disk, roll, belt, strip or the like. It is also conceivable to integrate the foam abrasive into a glove in such a way that the foam abrasive forms the surface of the glove on the palm and the palm of the fingers. Furthermore, the foam abrasive can also be produced for use with grinding machines such as eccentric grinding machines.
  • the main body of the foam abrasive comprises at least one foam.
  • the foam is flexible and, in particular, can be elastically deformed.
  • the basic body made of foam gives the foam abrasive its essential shape and specific properties with regard to flexibility and stability, in particular with regard to elasticity, stretchability, compressibility, shearability, tear and tensile strength. These specific properties largely characterize the handling and the properties of the foam abrasive during a grinding process.
  • the base body can be made of a polyurethane foam, in particular it can consist of this. Polyurethane has an advantageous hardness and tear resistance.
  • the base body can also be made of ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), polyethylene (PE), polypropylene (PP), acrylonitrile-butadiene rubber (nitrile rubber, AB or NBR), polystyrene (PS), polyurethane (PE) or the like be realized.
  • EVA ethylene-vinyl acetate copolymer
  • PE polyethylene
  • PP polypropylene
  • PS acrylonitrile-butadiene rubber
  • PS polystyrene
  • PE polyurethane
  • the foam abrasive has abrasive grains on at least one surface of the base body.
  • the at least one surface can in particular be selected as the entire surface of the base body.
  • the at least one surface can also be selected as part of the entire surface of the base body.
  • An abrasive grain is to be understood as an element that has a deforming and / or abrasive effect on an object to be processed, ie on a workpiece, while a grinding process is being carried out.
  • An abrasive grain can in particular be formed from a mineral and / or ceramic material, for example from diamond, from corundum, from silicon carbide, from boron nitride or the like.
  • the abrasive grains are made from aluminum oxide particles with a particle size between 7 ⁇ m and 300 ⁇ m.
  • the abrasive grain can have any geometric design that appears sensible to a person skilled in the art.
  • the abrasive grain can be a so-called shaped abrasive grain or a broken abrasive grain.
  • An abrasive grain causes friction and temperature development on the object to be processed, which has a deforming and / or abrasive effect on or in the object to be processed.
  • the abrasive grains adhere to the surface of the base body by means of the binder.
  • the binder also serves to give the foam abrasive on its at least one surface specific properties in terms of adhesion, elongation, tear and tensile strength, flexibility and stability.
  • the binder can be made from thermoplastic polyurethane (TPU).
  • TPU thermoplastic polyurethane
  • thermoplastic polyurethane includes all thermoplastic elastomers based on urethane and denotes a solvent-free adhesive.
  • a binder made of thermoplastic polyurethane is advantageously a hot-melt adhesive that can be processed and applied without solvents.
  • a “hot melt adhesive” is to be understood as meaning, in particular, a solvent-free hot-melt adhesive that is essentially solid at room temperature, can be applied in a liquid state when heated, in particular pourable or lubricatable, and re-establishes a solid connection when it cools.
  • Alternative binders are also conceivable, for example based on resins, and are known to the person skilled in the art.
  • edges and corners of the foam abrasive are particularly heavily stressed during a grinding process, so that the abrasive grains located there and the foam located underneath are exposed to high loads.
  • abrasive grains - partly together with the adjacent foam material of the base body - are detached from the foam abrasive particularly quickly at the edges and corners and are consequently no longer available in the further grinding process.
  • abrasive grains loosened in this way make unwanted scratches or grooves in the surface of an object to be sanded, since they are moved in an uncontrolled manner between the object and the foam abrasive during the sanding process.
  • the described degradation mostly of edges, typically leads to a premature end of the use of a foam abrasive means, although the flat surface areas of the base body can usually still be used for further use in grinding processes.
  • a “material reinforcement” is to be understood in particular as a stiffening, hardening or lining that has a mechanically stabilizing effect on the base body, the connection of the abrasive grains to the base body and / or on the abrasive grains.
  • the material reinforcement is arranged on the surface of the base body. “On the surface” or “close to the surface” is to be understood as meaning that the material reinforcement is arranged externally or at least close to the surface on the surface of the foam abrasive, in particular the base body. “Close to the surface” is to be understood as meaning that the material reinforcement is arranged in the interior of the base body at a distance of less than 10 mm, in particular less than 5 mm, in particular less than 1 mm from the surface.
  • “near the surface” means that the material reinforcement extends to a maximum depth of the foam that is less than ten times the average cell diameter of the foam (diameter of the pores or cells in the near-surface area), in particular less than that five times the average cell diameter of the foam in the surface area, in particular which is less than three times the average cell diameter of the foam in the surface area.
  • “close to the surface” is to be understood as meaning that the material reinforcement is less than 10%, in particular less than 5%, very particularly less than 2% - based on an essentially in the direction of the normal the surface extending edge of the base - is arranged away from the surface in the interior of the base.
  • the material reinforcement can be provided in or on the foam abrasive in a spatially limited manner.
  • the foam abrasive has material reinforcement over its entire surface.
  • the foam abrasive can be formed with material reinforcement only on part of the surface, for example 50% or only at the corners.
  • the present invention is based on the knowledge that based on the targeted implementation of at least one material reinforcement on the surface of the foam abrasive, in particular on the surface of the base body, a connection of the abrasive grains and the near-surface foam material to the base body is improved to an unexpected degree.
  • a grip of the foam abrasive can be increased significantly.
  • Handling of the foam abrasive can be supported in a targeted manner, for example in that the material reinforcement brings about or at least supports a certain posture and thus a certain orientation of the foam abrasive.
  • a processing speed can be increased significantly during a grinding process.
  • a grinding effect of the corners and edges can also be improved, while at the same time the advantageous internal properties of the foam abrasive - such as in particular its elasticity, compressibility, etc. - are not forfeited.
  • a service life (period of use) of the foam abrasive can be significantly increased, and the total amount of material removed by the foam abrasive can be increased. Tests show that the service life can be doubled compared to foam abrasives known from the prior art. The surface quality of the machined workpiece can also be advantageously increased.
  • the material reinforcement is arranged on the surface at an edge and / or a corner and / or a surface of the foam abrasive, in particular of the base body. It is conceivable to provide the material reinforcement at all corners and / or all edges. It is also conceivable to train only parts of the edges with a material reinforcement, for example in the case of a cuboid foam abrasive only along the long edges of the cuboid or along edges up to a distance of 10 mm from a corner or the like. In this way, reinforced edges, corners and / or surfaces can be realized in a targeted manner.
  • the material reinforcement is implemented by an excess of adhesive, filler and / or sealing agent on the base body, which stabilizes the foam abrasive, in particular the base body.
  • the excess of adhesive, filler and / or sealing agent allows the material to be reinforced in a simple manner.
  • Adhesives are known in principle from the prior art.
  • the adhesive can be, for example, a reactive adhesive which hardened by chemical reaction.
  • the adhesive can be a hot melt adhesive.
  • the hotmelt adhesive can be a substance from a list of adhesives that contain at least polymers such as polyamides, polyethylene, amorphous polyalphaolefins, ethylene vinyl acetate copolymers, polyester elastomers, polyurethane elastomers, reactive polyurethane isocyanates, copolyamide elastomers or vinyl pyrrolidone / Vinyl acetate copolymers, as well as resins such as rosin, terpenes, hydrocarbon resins, and natural or synthetic waxes.
  • the adhesive can be implemented as a two-component adhesive which receives its adhesive properties on the basis of a chemical reaction that is at least partially triggered by mixing two components.
  • the two components react with one another, so that the desired adhesive properties of the two-component adhesive result.
  • the two-component adhesive can be selected as a polyurethane-based two-component adhesive.
  • a filler is to be understood as a substance that is part of an adhesive and / or is used as an additional substance in order to influence chemical or physical properties of the binder and / or the surface.
  • Such fillers are known in principle from the prior art.
  • a latex putty for example “DAP 12108” can be used as a filler for foam abrasives in order to obtain a flexible but nevertheless reinforced edge on the base body.
  • a sealing agent is to be understood as a substance which is intended to prevent a liquid or a gas from permeating through the layer formed by means of the sealing agent, typically through the surface of the foam abrasive.
  • Such sealing means have properties similar to those of an adhesive.
  • sealing means are known in principle from the prior art.
  • sealing agents made of synthetic rubber for example “DAP Ultra clear” can be used to create compacted and less compressible corners on the base body of the foam abrasive.
  • the adhesive, the sealing agent and / or the filler can be applied in the liquid state, in particular to the base body, and can be taken up by this in recesses and / or cavities on the surface or near the surface.
  • the adhesive, the sealing agent and / or the filler then harden and solidify.
  • the areas of the foam close to the surface are hardened and consequently strengthened within the framework of a material bond, force fit and / or form fit.
  • the base body has an open cell structure, at least on its surface, which serves to absorb the excess.
  • the base body can, at least partially, have an open or open-pored cell structure by using a porous and / or air-permeable foam.
  • the holes, pores and permeable channels in the foam serve to absorb the excess.
  • An adhesive, filler and / or sealant can penetrate these receptacles and act there - after hardening - as a material reinforcement.
  • the base body has, at least on its surface, at least one, in particular specifically provided, recess which serves to absorb the excess.
  • recesses represent externally accessible material recesses in the foam abrasive medium, in particular in the foam of the base body.
  • the targeted provision of recesses, for example in the foam of the base body. pers introduced holes, grooves, furrows, depressions, or the like, it makes it possible to introduce an excess of adhesive, filler and / or sealing agent specifically into these recordings and there - after curing - to use as a material reinforcement.
  • a closed-cell foam, an open-cell foam, an open-cell foam with low porosities or a mixed-cell foam can also be used in this embodiment.
  • this embodiment of the foam abrasive can also be used for particularly highly viscous adhesives, fillers and / or the sealing agents, with these highly viscous adhesives, fillers and / or sealing agents being able to be introduced in a simple manner into specifically provided and appropriately dimensioned recesses.
  • Particularly robust and / or strong material reinforcements for example specially reinforced edges of the foam abrasive, can be implemented in this way.
  • a strength of the material reinforcement can be adapted by specifically adapting the at least one recess. Smaller recesses lead to a comparatively weak material reinforcement, larger recesses lead to a comparatively strong material reinforcement.
  • particularly strong material reinforcements for example for realizing particularly hard edges of the foam abrasive, can be produced.
  • the at least one recess is arranged along at least one edge of the base body.
  • recesses can be realized in a particularly simple manner, for example by removing the material of the foam that forms the edge.
  • material-reinforced edges can advantageously be used in a grinding process, since the service life of the foam abrasive is significantly increased and at the same time the handling of the foam abrasive is improved through better grip due to the reinforced edges.
  • the material reinforcement is implemented by a fiber material and / or fiber material applied to the base body.
  • fiber material is to be understood as meaning fiber-like material or material formed from fibers. Fiber material can, for example, be made of polypropylene len, polyethylene, polyamide, polyester material can be realized. “Fiber material” is to be understood as meaning fiber-like material or material formed from fibers. Fiber material can be made of carbon material, for example. In one embodiment, the fiber material and / or fiber material can be arranged from the outside (ie on the surface) in the area of an edge (for example around the edge), a corner and / or on a surface.
  • the fiber material and / or fiber material can be incorporated close to the surface in the foam of the base body during its production, for example also in the area of an edge, corner and / or in the area of a surface. It is conceivable to use the fibers of the fiber material or the fibers of the fiber material aligned in a preferred direction or to use them distributed in a plane or to use them distributed in a volume area in any direction.
  • the fiber material and / or fiber material enables the effect of material reinforcement to be implemented in a simple manner. Furthermore, particularly robust material reinforcements can be produced in this way.
  • the material reinforcement is implemented by a textile material, in particular a net, applied to the base body.
  • the textile material can be laminated or glued onto the base body. An adhesive ben can be done desch in particular with the binder used to fix the abrasive grains.
  • the textile material can be incorporated into the foam close to the surface.
  • the textile material can be a woven or non-woven (“woven” or “non-woven”) textile material.
  • a non-woven textile material is, for example, a fleece.
  • the non-woven textile material can, for example, be based on polypropylene, polyamide or polyester.
  • a woven textile material is usually referred to as a woven or knitted fabric.
  • such a textile material can be applied to one surface or to all surfaces of the base body. Alternatively or additionally, it is conceivable to apply the textile material to the base body around an edge.
  • the material reinforcement is realized by melted foam of the base body.
  • material reinforcement of the foam abrasive can be implemented in a particularly simple manner.
  • “Melting” here means that by the action of Energy, in particular in the form of heat or UV light, the material of the foam of the base body changes its shape, in particular melts, with a structure of the foam changes and such a material reinforcement results. For example, pores and holes melt on the surface and form merged and thus reinforced (thicker) areas that have reinforced mechanical properties.
  • the material reinforcement is implemented by a higher density of the foam of the base body. In this way, it is possible to provide the material reinforcement during the manufacture of the base body, with subsequent treatment (for example by melting, applying adhesive or the like) being unnecessary.
  • the higher density of the foam is provided in particular close to the surface.
  • a method for producing the foam abrasive according to the invention comprises at least the following steps:
  • the base body can be provided with a material reinforcement already contained, for example in the form of a textile material already embedded in the foam.
  • the base body made of foam without material reinforcement and then to provide at least one material reinforcement near the surface in or on the foam.
  • the variants explained with regard to the foam abrasive for realizing a material reinforcement are conceivable here, for example:
  • FIG. 1 shows a schematic sectional illustration of an exemplary embodiment of a foam abrasive according to the prior art
  • FIG. 2 shows a schematic sectional illustration of an exemplary embodiment of the foam abrasive according to the invention
  • FIG. 3 shows a schematic sectional illustration of an alternative embodiment of the foam abrasive according to the invention
  • FIG. 4 shows a schematic sectional illustration of a further alternative exemplary embodiment of the foam abrasive according to the invention
  • FIG. 5 shows a schematic perspective illustration of a base body for a further alternative exemplary embodiment of the foam abrasive according to the invention
  • FIG. 6 shows an embodiment of a method for producing a foam abrasive according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional illustration of an exemplary embodiment of a foam abrasive 100 according to the prior art.
  • the foam abrasive 100 has a base body 112 with a rectangular cross section (cuboid), on the entire surface of which 120 abrasive grains 118 are arranged.
  • the base body 112 has dimensions of 70 mm ⁇ 30 mm in cross section.
  • the base body 112 consists of a polyurethane foam 114 with an open-pore structure.
  • the abrasive grains 118 are fixed to the surface 120 of the base body 112 by means of a binder 116 based on polyurethane.
  • FIG. 2 shows a schematic sectional illustration of an exemplary embodiment of a foam abrasive 10 according to the present invention.
  • the foam abrasive 10 according to the invention in the embodiment shown has a base body 12 (cuboid) with a rectangular cross section, on the entire surface of which 20 abrasive grains 18 are arranged.
  • the base body 12 has dimensions of 70 mm c 30 mm in cross section.
  • the base body 12 consists of a polyurethane foam 14 with a closed-cell structure.
  • the foam abrasive 10, in particular the base body 12 has a material reinforcement 22 at least partially on its surface 20.
  • the material reinforcement 22 is arranged on the surface 20 of the base body 12 at a corner 26 of the base body 12 made of foam 14.
  • the base body has 12, at least on its surface 20, at all eight corners 26 (here only four to see) each have a recess 32.
  • the recess 32 is a deliberately introduced material recess or gap which serves to accommodate an excess 30 of adhesive or, in this case, binder 16, the excess 30 stabilizing the foam abrasive 10, in particular the base body 12. Since the excess 30 in this embodiment is filled into the recess 30 until the completion of the original cuboid shape and hardened there. Consequently, the base body 12 equipped with a material reinforcement 22 in this way forms a cuboid shape. On the surface 20 of this cuboid, comprising the base body 12 and the recesses 32 filled with adhesive (here binder 16), abrasive grains 18 are fixed by means of the binder 16.
  • FIG 3 shows a schematic sectional view of an alternative Austrac approximately example of a foam abrasive 10 according to the present invention.
  • the base body 12 of this exemplary embodiment consists of a polyurethane foam 14 with an open cell structure 34 (shown here only on part of the surface 20 of the base body 12).
  • the foam abrasive 10, in particular the base body 12 has a material reinforcement 22 at least partially on its surface 20.
  • the material reinforcement 22 is arranged, for example, on the surface 20 of the base body 12 on a surface 28 of the base body 12.
  • the open cell structure 34 serves to absorb an excess 30 of adhesive, here binding agent 16, the excess 30 advantageously stabilizing the foam abrasive 10, in particular the base body 12, on its surface 20.
  • the excess 30 of adhesive "impregnates" the near-surface and open-pored material of the foam 14 of the base body 12.
  • the excess 30 is applied to the formation of a substantially flat surface of the base body (which has a roughness of 5 pm), doctored on.
  • the base body 12 equipped with a material reinforcement 22 in this way also has a cuboid shape.
  • Abrasive grains 18 are fixed by means of a binding agent 16 on the surface 20 of this cuboid, comprising the base body 12 and the pores of the open cell structure 34 which are filled with adhesive.
  • Figure 4 shows a schematic sectional view of a further alternative embodiment of a foam abrasive 10 according to the present invention manure.
  • the base body 12 of this embodiment also consists of a polyurethane foam 14, but here with a closed cell structure.
  • the surface 20 of the base body 12 has a roughness of approximately 2.0 ⁇ m (not shown here enlarged).
  • the foam abrasive 10, in particular the base body 12 has a material reinforcement 22 at least partially on its surface 20.
  • the material reinforcement 22 is arranged on the surface 20 of the base body 12 on the entire surface 20, ie on all edges 24, corners 26 and surfaces 28 of the base body 12.
  • the material reinforcement 22 is implemented by a fiber material 36 (alternatively or additionally a fiber material or a textile material) applied to the base body 12.
  • the fibrous material 36 advantageously reinforces and stiffens the surface of the foam abrasive 10.
  • the fiber material 36 also forms recesses between the fibers (not visible here), which serve to absorb an excess 30 of adhesive (here binding agent 16), where the fiber material 36 up to the formation of a substantially planar surface surface of the base body 12 is filled with adhesive.
  • the adhesive also serves to bind the fiber material 36 to the base body 12.
  • FIG. 5 shows a perspective illustration of a base body 12 for a further exemplary embodiment of a foam abrasive means 10 according to the present invention.
  • the base body 12 of this exemplary embodiment consists of a polyurethane foam 14 with a closed cell structure.
  • the surface 20 of the base body 12 has a roughness of approximately 2.0 ⁇ m (not shown here enlarged).
  • the foam abrasive 10, in particular the base body 12 has a recess 32 on its surface 20, in particular along at least one edge 24.
  • the recess 32 is realized by specifically seeing a material recess before.
  • the recess 32 is used to receive an excess 30 of adhesive, as is shown in a similar manner for a corner 26 in FIG.
  • FIG. 6 shows an embodiment of a method 200 according to the invention for producing a foam abrasive 10 according to the invention, comprising method step 202: providing a base body 12 made of foam 14; Method step 204: providing a material reinforcement 22 close to the surface in or on the surface 20 of the base body 12;
  • Method step 206 coating the base body 12 on the surface 20 with binder 16;
  • Method step 208 applying abrasive grains 18 to the surface 20 and fixing the abrasive grains by means of the binder 16.

Landscapes

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schaumschleifmittel (10) zum schleifenden Bearbeiten eines Werkstücks, umfassend einen Grundkörper (12) aus Schaumstoff (14) sowie an dem Grundkörper (12) mittels eines Bindemittels (16) fixierte Schleifkörner (18). Es wird vorgeschlagen, dass das Schaumschleifmittel (10), insbesondere der Grundkörper (12), an dessen Oberfläche (20) zumindest teilweise eine Materialverstärkung (22) aufweist. Ferner wird ein Verfahren (200) zur Herstellung des Schaumschleifmittels (10) vorgeschlagen.

Description

SCHAUMSCHLEIFMITTEL UND VERFAHREN ZU DESSEN HERSTELLUNG
Die Erfindung betrifft ein Schaumschleifmittel zum schleifenden Bearbeiten eines Werkstücks sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Stand der Technik
Schaumschleifmittel sind aus dem Stand der Technik prinzipiell bekannt. Diese Schleifartikel weisen den Vorteil auf, dass sie ihre Form während eines Schleifpro zesses auf die Kontur eines zu schleifenden Gegenstands anpassen, indem der weiche Grundkörper aus Schaum elastisch verformt wird. Aus diesem Grund stel len Schaumschleifmittel die erste Wahl dar bei Schleifprozessen an nicht ebenen Gegenständen.
Aus US 4887396 A sind Schaumschleifmittel bekannt, die einen Grundkörper um fassen, wobei der Grundkörper an Stellen erhöhter Abnutzung eine höhere Dichte des Schaumstoffs aufweist.
Es besteht in der Schleifmittelindustrie ein ständiges Bedürfnis, die Haltbarkeit von Schleifartikeln, insbesondere von Schaumschleifmitteln, weiter zu erhöhen, bei gleichzeitiger Reduzierung von Umweltbelastung und Herstellungsaufwand. Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Schaumschleifmittel zum schleifenden Bearbeiten eines Werkstücks, umfassend einen Grundkörper aus Schaumstoff sowie an dem Grundkörper mittels eines Bindemittels fixierte Schleifkörner. Es wird vorgeschla gen, dass das Schaumschleifmittel, insbesondere der Grundkörper, an dessen Oberfläche zumindest teilweise eine Materialverstärkung aufweist.
Bei dem Schaumschleifmittel handelt es sich um einen Schleifartikel zur schleifen den Bearbeitung eines Gegenstands. Die schleifende Bearbeitung kann dabei in Form von Handschliff und/oder in Form eines maschinell ausgeführten Schliffs möglich sein. Der Ausdruck „schleifende Bearbeitung“ schließt polierende Bear beitung ein. Das Schaumschleifmittel, insbesondere der dem Schaumschleifmittel die wesentliche Gestalt verleihende Grundkörper, kann prinzipiell in unterschiedli chen Formen vorliegen, zum Beispiel als Block, als Scheibe, als Rolle, als Band, als Streifen oder dergleichen. Ferner ist denkbar, das Schaumschleifmittel derart in einen Handschuh zu integrieren, dass das Schaumschleifmittel die auf Seite der Handinnenfläche und der Fingerinnenflächen befindliche Oberfläche des Hand schuhs bildet. Ferner kann das Schaumschleifmittel auch für den Einsatz mit Schleifmaschinen wie beispielsweise Exzenterschleifmaschinen hergestellt sein.
Der Grundkörper des Schaumschleifmittels umfasst zumindest einen Schaumstoff. Der Schaumstoff ist flexibel und insbesondere elastisch verformbar. Der Grund körper aus Schaumstoff verleiht dem Schaumschleifmittel seine wesentliche Ge stalt und hinsichtlich Flexibilität und Stabilität, insbesondere hinsichtlich Elastizität, Dehnbarkeit, Stauchbarkeit, Scherbarkeit, Reiss- und Zugfestigkeit, spezifische Ei genschaften. Diese spezifischen Eigenschaften charakterisieren maßgeblich die Handhabbarkeit und die Eigenschaften des Schaumschleifmittels während eines Schleifprozesses. In einer Ausführungsform des Schaumschleifmittels kann der Grundkörper aus einem Polyurethan-Schaumstoff realisiert sein, insbesondere aus diesem bestehen. Polyurethan weist eine vorteilhafte Härte und Reißfestigkeit auf. Alternativ kann der Grundkörper auch aus Ethylen -Vinylacetat-Copolymer (EVA), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (Nitril kautschuk, AB oder NBR), Polystyren (PS), Polyurethan (PE) oder dergleichen re alisiert sein. Das Schaumschleifmittel weist an zumindest einer Oberfläche des Grundkörpers Schleifkörner auf. Die zumindest eine Oberfläche kann insbesondere als die ge samte Oberfläche des Grundkörpers gewählt sein. Alternativ kann die zumindest eine Oberfläche auch als ein Teil der gesamten Oberfläche des Grundkörpers ge wählt sein. Unter einem Schleifkorn soll ein Element verstanden werden, das eine verformende und/oder abtragende Wirkung auf einen zu bearbeitenden Gegen stand, d.h. auf ein Werkstück, während der Durchführung eines Schleifprozesses hat. Ein Schleifkorn kann dabei insbesondere aus einem mineralischen und/oder keramischen Material ausgebildet sein, beispielsweise aus Diamant, aus Korund, aus Siliciumcarbid, aus Bornitrid oder dergleichen. In einem Ausführungsbeispiel sind die Schleifkörner durch Aluminiumoxid-Partikel mit einer Partikelgröße zwi schen 7 pm und 300 pm realisiert. Insbesondere kann das Schleifkorn jegliche, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende, geometrische Ausgestaltung aufwei sen. Das Schleifkorn kann ein sogenanntes geformtes Schleifkorn oder ein gebro chenes Schleifkorn sein. Ein Schleifkorn verursacht an dem zu bearbeitenden Ge genstand eine Reibung und Temperaturentwicklung, die eine verformende und/o der abtragende Wirkung auf bzw. in den zu bearbeitenden Gegenstand aufbringt.
Bei dem Schaumschleifmittel haften die Schleifkörner mittels des Bindemittels auf der Oberfläche des Grundkörpers. Mit dem Bindemittel werden die Schleifkörner, insbesondere in einer gewünschten Stellung und Verteilung, auf dem Grundkörper festgeklebt und somit fixiert. Das Bindemittel dient ferner dazu, dem Schaum schleifmittel an dessen zumindest einer Oberfläche spezifische Eigenschaften hin sichtlich Haftung, Dehnung, Reiss- und Zugfestigkeit, Flexibilität und Stabilität zu verleihen. Das Bindemittel kann in einem Ausführungsbeispiel aus thermoplasti schem Polyurethan (TPU) realisiert sein. Der Begriff "thermoplastisches Po lyurethan" umfasst dabei sämtliche thermoplastische Elastomere auf Urethanbasis und bezeichnet einen lösemittelfreien Klebstoff. Vorteilhaft ist ein Bindemittel aus thermoplastischem Polyurethan ein Schmelzklebstoff, der lösemittelfrei verarbeit bar und aufgetragbar ist. Unter einem „Schmelzklebstoff“ ist dabei insbesondere ein lösungsmittelfreier Heißklebstoff zu verstehen, der bei Raumtemperatur im We sentlichen fest ist, im erhitzten Zustand verflüssigt auftragbar, insbesondere gieß bar oder schmierbar, ist und beim Abkühlen wieder eine feste Verbindung herstellt. Ebenfalls sind alternative Bindemittel denkbar, beispielsweise auf Basis von Har zen, und dem Fachmann bekannt. Typischerweise werden bei Schaumschleifmitteln Kanten und Ecken des Schaum schleifmittels besonders stark während eines Schleifprozesses beansprucht, so- dass dort befindliche Schleifkörner und darunter befindlicher Schaumstoff hohen Belastungen ausgesetzt sind. In Folge dieser Belastungen werden Schleifkörner - teilweise samt angrenzendem Schaumstoffmaterial des Grundkörpers - an den Kanten und Ecken besonders schnell von dem Schaumschleifmittel gelöst und ste hen folglich im weiteren Schleifprozess nicht mehr zur Verfügung. Ferner kommt es vor, dass derart gelöste Schleifkörner ungewollte Kratzer oder Riefen in die Oberfläche eines zu schleifenden Gegenstands einbringen, da sie unkontrolliert zwischen dem Gegenstand und dem Schaumschleifmittel während des Schleifpro zesses bewegt werden. Die beschriebene Degradierung, meist von Kanten, führt typischerweise zu einem vorzeitigen Ende der Nutzung eines Schaumschleifmit tels, obgleich die ebenen Oberflächenbereiche des Grundkörpers meist noch für weitere Verwendung in Schleifprozessen nutzbar wären.
Unter einer „Materialverstärkung“ ist insbesondere eine Versteifung, Verhärtung oder Unterfütterung zu verstehen, die eine mechanisch stabilisierende Wirkung auf den Grundkörper, die Anbindung der Schleifkörner an den Grundkörper und/oder auf die Schleifkörner hat. Die Materialverstärkung ist an der Oberfläche des Grund körpers angeordnet. Unter „an der Oberfläche“ oder auch „oberflächennah“ ist zu verstehen, dass die Materialverstärkung äußerlich oder zumindest oberflächennah an der Oberfläche des Schaumschleifmittels, insbesondere des Grundkörpers, an geordnet ist. Unter „oberflächennah“ ist zu verstehen, dass die Materialverstär kung weniger als 10 mm, insbesondere weniger als 5 mm, ganz insbesondere we niger als 1 mm von der Oberfläche entfernt im Inneren des Grundkörpers ange ordnet ist. Alternativ ist unter „oberflächennah“ zu verstehen, dass die Materialver stärkung sich bis in eine maximale Tiefe des Schaumstoffs erstreckt, die weniger beträgt als der zehnfache durchschnittliche Zellendurchmesser des Schaumstoffs (Durchmesser der Poren oder Zellen im oberflächennahen Bereich), insbesondere die weniger beträgt als der fünffache durchschnittliche Zellendurchmesser des Schaumstoffs im Oberflächenbereich, ganz insbesondere die weniger beträgt als der dreifache durchschnittliche Zellendurchmesser des Schaumstoffs im Oberflä chenbereich. Alternativ ist unter „oberflächennah“ zu verstehen, dass die Material verstärkung weniger als 10 %, insbesondere weniger als 5 %, ganz insbesondere weniger als 2 % - bezogen auf eine im Wesentlichen in Richtung der Normalen der Oberfläche sich erstreckende Kante des Grundkörpers - von der Oberfläche entfernt im Inneren des Grundkörpers angeordnet ist. Unter „zumindest teilweise eine Materialverstärkung aufweist“ ist insbesondere zu verstehen, dass die Mate rialverstärkung räumlich begrenzt in oder an dem Schaumschleifmittel vorgesehen sein kann. In einem Ausführungsbeispiel weist das Schaumschleifmittel an seiner gesamten Oberfläche eine Materialverstärkung auf. Alternativ hierzu kann das Schaumschleifmittel in einem weiteren Ausführungsbeispiel nur an einem Teil der Oberfläche mit Materialverstärkung ausgebildet sein, beispielsweise zu 50 % oder nur an den Ecken.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass basierend auf der gezielten Realisierung zumindest einer Materialverstärkung an der Oberfläche dem Schaumschleifmittel, insbesondere an der Oberfläche des Grundkörpers, eine Anbindung der Schleifkörner sowie des oberflächennahen Schaumstoffmate- rials an den Grundkörper in unerwartetem Maße verbessert wird. Eine Griffigkeit des Schaumschleifmittels kann signifikant erhöht werden. Eine Handhabung des Schaumschleifmittels kann gezielt unterstützt werden, beispielsweise indem die Materialverstärkung eine bestimmte Haltung und damit eine bestimmte Ausrich tung des Schaumschleifmittels bewirkt oder zumindest unterstützt. Ferner kann eine Bearbeitungsgeschwindigkeit während eines Schleif prozesses signifikant er höht werden. Ebenfalls kann eine Schleifwirkung der Ecken und Kanten verbessert werden, wobei gleichzeitig die vorteilhaften inneren Eigenschaften des Schaum schleifmittels - wie insbesondere dessen Elastizität, Stauchbarkeit etc. - nicht ein gebüßt werden. Eine Standzeit (Vewendungsdauer) des Schaumschleifmittels kann signifikant erhöht und ein Gesamtabtrag durch das Schaumschleifmittel ge steigert werden. Versuche zeigen, dass die Standzeit gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten Schaumschleifmitteln verdoppelt werden kann. Auch eine bewirkte Oberflächengüte des bearbeiteten Werkstücks kann vorteilhaft erhöht werden.
In einer Ausführungsform des Schaumschleifmittels ist die Materialverstärkung an der Oberfläche an einer Kante und/oder einer Ecke und/oder einer Fläche des Schaumschleifmittels, insbesondere des Grundkörpers, angeordnet. Es ist denk bar, die Materialverstärkung an allen Ecken und/oder allen Kanten vorzusehen. Ferner ist denkbar, nur Teile der Kanten mit einer Materialverstärkung auszubil den, beispielsweise bei einem quaderförmigen Schaumschleifmittel nur entlang der langen Kanten des Quaders oder jeweils entlang von Kanten bis zu einer Ent fernung von 10 mm von einer Ecke oder dergleichen. Derart können gezielt ver stärkte Kanten, Ecken und/oder Flächen realisiert werden.
In einer Ausführungsform des Schaumschleifmittels ist die Materialverstärkung durch einen Überschuss an Klebstoff, Füllmittel und/oder Versiegelungsmittel auf dem Grundkörper realisiert, der das Schaumschleifmittel, insbesondere den Grundkörper, stabilisiert. Der Überschuss an Klebstoff, Füllmittel und/oder Versie gelungsmittel erlaubt auf einfache Weise, eine Materialverstärkung zu realisieren.
Klebstoffe sind aus dem Stand der Technik prinzipiell bekannt. Der Klebstoff kann beispielsweise ein reaktiver Klebstoff sein, der durch chemische Reaktion aushär tet. Alternativ kann der Klebstoff ein Schmelzklebstoff sein. Der Schmelzklebstoff kann ein Stoff aus einer Liste von Klebstoffen sein, die zumindest Polymere wie Polyamide, Polyethylen, amorphe Polyalphaolefine, Ethylenvinylacetat-Copoly- mere, Polyester- Elastomere, Polyurethan-Elastomere, reaktive Polyurethan-Iso- cyanate, Copolyamid- Elastomere oder Vinylpyrrolidon/Vinylacetat-Copolymere, sowie Harze wie Kolophonium, Terpene, Kohlenwasserstoffharze, und natürliche oder synthetische Wachse umfasst. Alternativ oder zusätzlich kann der Klebstoff als ein Zweikomponentenklebstoff realisiert sein, der seine Klebeigenschaften auf Grund einer chemischen Reaktion erhält, die zumindest teilweise durch Mischen von zwei Komponenten ausgelöst wird. Die beiden Komponenten reagieren mitei nander, sodass die gewünschten Klebeigenschaften des Zweikomponentenkleb stoffs resultieren. Beispielsweise kann der Zweikomponentenklebstoff als ein Po- lyurethan-basierter Zweikomponentenklebstoff gewählt sein.
Unter einem Füllmittel ist eine Substanz zu verstehen, die Teil eines Klebstoffs ist und/oder als zusätzliche Substanz verwendet wird, um chemische oder physikali sche Eigenschaften des Bindemittels und/oder der Oberfläche zu beeinflussen. Derartige Füllmittel sind aus dem Stand der Technik prinzipiell bekannt. Beispiels weise kann ein Latex Kitt (beispielsweise „DAP 12108“) als Füllmittel für Schaum schleifmittel verwendet werden, um eine flexible aber dennoch verstärkte Kante am Grundkörper zu erhalten. Unter einem Versiegelungsmittel ist eine Substanz zu verstehen, die dazu vorge sehen ist, eine Durchlässigkeit einer Flüssigkeit oder eines Gases durch die mittels des Versiegelungsmittel gebildete Schicht, typischerweise durch die Oberfläche des Schaumschleifmittels, zu unterbinden. Dabei weisen solche Versiegelungsmit tel einem Klebstoff ähnliche Eigenschaften auf. Derartige Versiegelungsmittel sind aus dem Stand der Technik prinzipiell bekannt. Beispielsweise kann Versiege lungsmittel aus synthetischem Gummi (beispielsweise „DAP Ultra clear“) zur Rea lisierung verdichteter und wenig komprimierbarer Ecken am Grundkörper des Schaumschleifmittels verwendet werden.
Der Klebstoff, das Versiegelungsmittel und/oder das Füllmittel kann in flüssigem Zustand insbesondere auf den Grundköper aufgetragen werden und von diesem in Ausnehmungen und/oder Kavitäten an der Oberfläche bzw. oberflächennah auf genommen werden. Anschließend härtet der Klebstoff, das Versiegelungsmittel und/oder das Füllmittel aus und erstarrt. Durch Aushärten des Klebstoffs, des Ver siegelungsmittels und/oder des Füllmittels erfolgt im Rahmen eines Stoffschlus ses, Kraftschlusses und/oder eines Formschlusses eine Verhärtung und folglich eine Verstärkung der oberflächennahen Bereiche des Schaumstoffs.
In einer Ausführungsform des Schaumschleifmittels weist der Grundkörper, zumin dest an dessen Oberfläche, eine offene Zellstruktur auf, die der Aufnahme des Überschusses dient. Insbesondere kann der Grundkörper, zumindest teilweise, durch Verwendung eines porösen und/oder luftdurchlässigen Schaumstoffs eine offene bzw. offenporige Zellstruktur aufweisen. Dabei dienen die Löcher, Poren und durchlässigen Kanäle im Schaumstoff als Aufnahme des Überschusses. Ein Klebstoff, Füllmittel und/oder Versiegelungsmittel kann in diese Aufnahmen ein- dringen und dort - nach Aushärten - als eine Materialverstärkung wirken.
In einer Ausführungsform des Schaumschleifmittels weist der Grundkörper, zumin dest an dessen Oberfläche, zumindest eine, insbesondere gezielt vorgesehene, Ausnehmung auf, die der Aufnahme des Überschusses dient. Derartige Ausneh mungen stellen von außen zugängliche Materialaussparungen im Schaumschleif mittel, insbesondere im Schaumstoff des Grundkörpers, dar. Das gezielte Vorse hen von Ausnehmungen, beispielsweise von in den Schaumstoff des Grundkör- pers eingebrachten Löchern, Rinnen, Furchen, Vertiefungen, oder dergleichen, er möglicht es, einen Überschuss von Klebstoff, Füllmittel und/oder Versiegelungs mittel gezielt in diese Aufnahmen einzubringen und dort - nach Aushärten - als eine Materialverstärkung zu nutzen. Insbesondere kann in dieser Ausführungsform auch ein geschlossenzelliger Schaumstoff, ein offenzeiliger Schaumstoff, ein of fenzeiliger Schaumstoff mit geringen Porositäten oder ein gemischtzeiliger Schaumstoff verwendet werden. Ferner kann diese Ausführungsform des Schaumschleifmittels auch für besonders hochviskose Klebstoffe, Füllmittel und/o der Versiegelungsmittel genutzt werden, wobei diese hochviskosen Klebstoffe, Füllmittel und/oder Versiegelungsmittel auf einfache Weise in gezielt vorgesehene und entsprechend dimensionierte Ausnehmungen eingebracht werden können. Besonders robuste und/oder starke Materialverstärkungen, beispielsweise beson ders verstärkte Kanten des Schaumschleifmittels, lassen sich auf diese Weise re alisieren. Insbesondere kann eine Stärke der Materialverstärkung durch gezieltes Anpassen der zumindest einen Ausnehmung angepasst werden. Kleinere Ausneh mungen führen zu einer vergleichsweise schwachen Materialverstärkung, größere Ausnehmungen führen zu einer vergleichsweise starken Materialverstärkung. In einem Ausführungsbeispiel können durch Vorsehen von vergleichsweise großen Ausnehmungen besonders starke Materialverstärkungen, beispielsweise zur Rea lisierung von besonders harten Kanten des Schaumschleifmittels, erzeugt werden.
In einer Ausführungsform des Schaumschleifmittels ist die zumindest eine Aus nehmung entlang zumindest einer Kante des Grundkörpers angeordnet. Auf diese Weise lassen sich besonders einfach Aussparungen, beispielsweise durch Entfer nen des die Kante bildenden Materials des Schaumstoffs, realisieren. Ferner sind derart materialverstärkte Kanten in einem Schleifprozess vorteilhaft nutzbar, da die Nutzungsdauer des Schaumschleifmittels signifikant erhöht wird und gleichzeitig die Handhabbarkeit des Schaumschleifmittels durch bessere Griffigkeit auf Grund der verstärkten Kanten verbessert wird.
In einer Ausführungsform des Schaumschleifmittels ist die Materialverstärkung durch ein auf den Grundkörper aufgebrachtes Faser-Material und/oder Fiber-Ma terial realisiert. Unter „Faser-Material“ ist dabei faserartiges oder aus Fasern gebil detes Material zu verstehen. Faser-Material kann beispielsweise aus Polypropy- len-, Polyethylen-, Polyamid-, Polyester-Material realisiert sein. Unter „Fiber-Mate rial“ ist dabei fiberartiges oder aus Fibern gebildetes Material zu verstehen. Fiber- Material kann beispielsweise aus Karbon-Material realisiert sein. In einem Ausfüh rungsbeispiel kann das Faser-Material und/oder Fiber-Material von außen (d.h. auf die Oberfläche) im Bereich einer Kante (beispielsweise um die Kante herum), einer Ecke und/oder auf einer Fläche angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann das Faser-Material und/oder Fiber-Material oberflächennah in den Schaumstoff des Grundkörpers bei dessen Herstellung eingearbeitet werden, beispielsweise ebenfalls im Bereich einer Kante, Ecke und/oder im Bereich einer Fläche. Dabei ist denkbar, die Fasern des Faser-Materials bzw. die Fibern des Fiber-Materials in einer Vorzugsrichtung ausgerichtet zu verwenden oder in einer Ebene verteilt zu verwenden oder in einem Volumenbereich in beliebiger Richtung verteilt zu ver wenden. Das Faser-Material und/oder Fiber-Material ermöglicht, den Effekt einer Materialverstärkung auf einfache Weise zu realisieren. Ferner lassen sich derart besonders robuste Materialverstärkungen erzeugen.
In einer alternativen oder zusätzlichen Ausführungsform des Schaumschleifmittels ist die Materialverstärkung durch ein auf den Grundkörper aufgebrachtes Textil- Material, insbesondere ein Netz, realisiert. In einem Ausführungsbeispiel kann das Textil-Material auf den Grundkörper auflaminiert oder aufgeklebt sein. Ein Aufkle ben kann insbesondere mit dem zur Fixierung der Schleifkörner verwendeten Bin demittel erfolgen. Alternativ kann das Textil-Material oberflächennah in den Schaumstoff eingearbeitet sein. Das Textil-Material kann ein gewebtes oder nicht- gewebtes („woven“ oder „non-woven“) Textil-Material sein. Ein nicht-gewebtes Textil-Material ist beispielsweise ein Vlies. Das nicht-gewebte Textil-Material kann beispielsweise auf Polypropylen-, Polyamid- oder Polyester basierend. Ein geweb tes Textil-Material wird meistens als Gewebe oder Gewirke bezeichnet. Beispiels weise kann derartiges Textil-Material auf eine Oberfläche oder auf alle Oberflä chen des Grundkörpers aufgebracht sein. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, das Textil-Material um eine Kante herum auf den Grundkörper aufzubringen.
In einer Ausführungsform des Schaumschleifmittels ist die Materialverstärkung durch aufgeschmolzenen Schaumstoff des Grundkörpers realisiert. Auf diese Weise kann besonders einfach eine Materialverstärkung des Schaumschleifmittels realisiert werden. „Aufschmelzen“ bezeichnet hier, dass durch Einwirkung von Energie, insbesondere in Form von Hitze oder UV-Licht, das Material des Schaum stoffs des Grundkörpers seine Form verändert, insbesondere schmilzt, wobei sich eine Struktur des Schaumstoffs ändert und derart eine Materialverstärkung resul tiert. Beispielsweise schmelzen Poren und Löcher an der Oberfläche und bilden zusammengeflossene und somit verstärkte (dickere) Bereiche, die verstärkte me chanische Eigenschaften aufweisen.
In einer Ausführungsform des Schaumschleifmittels ist die Materialverstärkung durch eine höhere Dichte des Schaumstoffs des Grundkörpers realisiert. Derart ist realisierbar, die Materialverstärkung bei der Fertigung des Grundkörpers vorzuse hen, wobei eine Nachbehandlung (beispielsweise durch Aufschmelzen, Aufbrin gen von Klebstoff oder dergleichen) entfallen kann. Die höhere Dichte des Schaumstoffs wird dabei insbesondere oberflächennah vorgesehen.
In einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Schaumschleifmittels vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst zumindest die Verfahrensschritte:
Bereitstellen eines Grundkörpers aus Schaumstoff und anschließendes Vorse hen einer Materialverstärkung oder Bereitstellen eines Grundkörpers aus Schaumstoff mit eingebrachter Materialverstärkung,
Beschichten des Grundkörpers an der Oberfläche mit Bindemittel,
Aufbringen von Schleifkörnern auf die Oberfläche und Fixieren der Schleifkör ner mittels des Bindemittels.
Der Grundkörper kann mit einer bereits enthaltenen Materialverstärkung, bei spielsweise in Form eines in dem Schaumstoff bereits eingebetteten Textil-Mate- rials, bereitgestellt werden.
Es ist ebenfalls möglich, den Grundkörper aus Schaumstoff ohne Materialverstär kung bereitzustellen und anschließend zumindest eine Materialverstärkung ober flächennah in oder an dem Schaumstoff vorzusehen. Hierbei sind die bezüglich des Schaumschleifmittels erläuterten Varianten zur Realisierung einer Materialver stärkung denkbar, beispielsweise:
Aufbringen und/oder Einbringen eines Überschusses an Klebstoff, Füllmittel und/oder Versiegelungsmittel auf bzw. in dem Grundkörper, beispielsweise an der Oberfläche an einer Kante und/oder einer Ecke und/oder einer Fläche des Schaumschleifmittels, wobei der Schaumstoff zumindest an dessen Oberflä che eine offene Zellstruktur aufweist oder wobei der Grundkörper zumindest an dessen Oberfläche zumindest eine Ausnehmung aufweist, die der Auf nahme des Überschusses dient;
Aufbringen und/oder Einbringen eines Faser-Materials und/oder Fiber-Materi als auf bzw. in dem Grundkörper, beispielsweise an der Oberfläche an einer Kante und/oder einer Ecke und/oder einer Fläche des Schaumschleifmittels; Aufbringen und/oder Einbringen eines Textil-Materials auf bzw. in dem Grund körper, beispielsweise an der Oberfläche an einer Kante und/oder einer Ecke und/oder einer Fläche des Schaumschleifmittels;
Oberflächennahes Aufschmelzen des Schaumstoffs und Bilden einer Material verstärkung.
Insbesondere ist es auf diese Weise möglich, typische Schaumstoff-Rohlinge (bei spielsweise in Form von Platten oder Bahnen oder Rollen aus Schaumstoff) in er findungsgemäßem Verfahren zu nutzen. Beispielsweise können Grundkörper aus einer Platte von Schaumstoff herausgestanzt werden und zur Durchführung des Verfahrens bereitgestellt werden. Ferner kann auf diese Weise eine Nachbehand lung des Grundkörpers erfolgen, die eine Auswirkung lediglich auf die oberflächen nahen Bereiche des Grundkörpers hat.
Zeichnungen
Die Erfindung ist anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbei spielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Gleiche Bezugszei chen in den Figuren bezeichnen gleiche Elemente.
Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines Schaumschleifmittels gemäß Stand der Technik; Figur 2 eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Schaumschleifmittels;
Figur 3 eine schematische Schnittdarstellung eines alternativen Ausführungs beispiels des erfindungsgemäßen Schaumschleifmittels;
Figur 4 eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren alternativen Aus führungsbeispiels des erfindungsgemäßen Schaumschleifmittels;
Figur 5 eine schematische Perspektivdarstellung eines Grundkörpers für ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schaumschleifmittels;
Figur 6 eine Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung eines erfin dungsgemäßen Schaumschleifmittels.
Figur 1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels ei nes Schaumschleifmittels 100 gemäß Stand der Technik. Das Schaumschleifmittel 100 weist in der dargestellten Ausführungsform einen im Querschnitt rechteckigen Grundkörper 112 auf (Quader), auf dessen gesamter Oberfläche 120 Schleifkörner 118 angeordnet sind. Der Grundkörper 112 weist im Querschnitt Maße von 70 mm x 30 mm auf. Der Grundkörper 112 besteht aus einem Polyurethan-Schaumstoff 114 mit einer offenporigen Struktur. Die Schleifkörner 118 sind mittels eines Bin demittels 116 auf Basis von Polyurethan an der Oberfläche 120 des Grundkörpers 112 fixiert.
Figur 2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels ei nes Schaumschleifmittels 10 gemäß vorliegender Erfindung. Vergleichbar wie das Schaumschleifmittel 100 gemäß Stand der Technik weist das erfindungsgemäße Schaumschleifmittel 10 in der dargestellten Ausführungsform einen im Querschnitt rechteckigen Grundkörper 12 auf (Quader), auf dessen gesamter Oberfläche 20 Schleifkörner 18 angeordnet sind. Der Grundkörper 12 weist im Querschnitt Maße von 70 mm c 30 mm auf. Der Grundkörper 12 besteht aus einem Polyurethan- Schaumstoff 14 mit einer geschlossenzelligen Struktur. Das Schaumschleifmittel 10, insbesondere der Grundkörper 12, weist an dessen Oberfläche 20 zumindest teilweise eine Materialverstärkung 22 auf. Die Materialverstärkung 22 ist in diesem Ausführungsbeispiel an der Oberfläche 20 des Grundkörpers 12 an einer Ecke 26 des Grundkörpers 12 aus Schaumstoff 14 angeordnet. Dazu weist der Grundkör per 12, zumindest an dessen Oberfläche 20, an allen acht Ecken 26 (hier nur vier zu sehen) jeweils eine Ausnehmung 32 auf. Die Ausnehmung 32 ist eine gezielt eingebrachte Materialaussparung bzw. Lücke, die der Aufnahme eines Über schusses 30 von Klebstoff bzw. hier Bindemittel 16 dient, wobei der Überschuss 30 das Schaumschleifmittel 10, insbesondere den Grundkörper 12, stabilisiert. Da bei ist der Überschuss 30 in diesem Ausführungsbeispiel bis zur Vervollständigung der ursprünglichen Quaderform in die Ausnehmung 30 gefüllt und dort ausgehär tet. Folglich bildet der derart mit einer Materialverstärkung 22 ausgestattete Grund körper 12 eine Quaderform. An der Oberfläche 20 dieses Quaders, umfassend den Grundkörper 12 und die mit Klebstoff (hier Bindemittel 16) aufgefüllten Ausneh mungen 32, sind Schleifkörner 18 mittels des Bindemittels 16 fixiert.
Figur 3 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines alternativen Ausfüh rungsbeispiels eines Schaumschleifmittels 10 gemäß vorliegender Erfindung. Der Grundkörper 12 dieses Ausführungsbeispiels besteht aus einem Polyurethan- Schaumstoff 14 mit einer offen Zellstruktur 34 (hier nur an einem Teil der Oberflä che 20 des Grundkörpers 12 dargestellt). Das Schaumschleifmittel 10, insbeson dere der Grundkörper 12, weist an dessen Oberfläche 20 zumindest teilweise eine Materialverstärkung 22 auf. Die Materialverstärkung 22 ist in diesem Ausführungs beispiel an der Oberfläche 20 des Grundkörpers 12 an einer Fläche 28 des Grund körpers 12 angeordnet. Die offen Zellstruktur 34 dient der Aufnahme eines Über schusses 30 von Klebstoff, hier Bindemittel 16, wobei der Überschuss 30 das Schaumschleifmittel 10, insbesondere den Grundkörper 12, an dessen Oberfläche 20 vorteilhaft stabilisiert. Mit anderen Worten „durchtränkt“ der Überschuss 30 von Klebstoff das oberflächennahe und offenporige Material des Schaumstoffs 14 des Grundkörpers 12. Dabei ist der Überschuss 30 in diesem Ausführungsbeispiel bis zur Ausbildung einer im Wesentlichen planen Oberfläche des Grundkörpers auf getragen (die beispielsweise eine Rauigkeit von 5 pm aufweist), aufgerakelt. Folg lich bildet der derart mit einer Materialverstärkung 22 ausgestattete Grundkörper 12 ebenfalls eine Quaderform. An der Oberfläche 20 dieses Quaders, umfassend den Grundkörper 12 und die mit Klebstoff aufgefüllten Poren der offenen Zellstruk tur 34, sind Schleifkörner 18 mittels eines Bindemittels 16 fixiert.
Figur 4 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren alternativen Ausführungsbeispiels eines Schaumschleifmittels 10 gemäß vorliegender Erfin- dung. Der Grundkörper 12 dieses Ausführungsbeispiels besteht ebenfalls aus ei nem Polyurethan-Schaumstoff 14, hier allerdings mit einer geschlossenen Zell struktur. Die Oberfläche 20 des Grundkörpers 12 weist eine Rauigkeit von ca. 2,0 pm auf (hier nicht näher vergrößert dargestellt). Das Schaumschleifmittel 10, ins besondere der Grundkörper 12, weist an dessen Oberfläche 20 zumindest teil weise eine Materialverstärkung 22 auf. Die Materialverstärkung 22 ist in diesem Ausführungsbeispiel an der Oberfläche 20 des Grundkörpers 12 an der gesamten Oberfläche 20, d.h. an allen Kanten 24, Ecken 26 und Flächen 28 des Grundkör pers 12, angeordnet. Die Materialverstärkung 22 ist durch ein auf den Grundkörper 12 aufgebrachtes Faser-Material 36 (alternativ oder zusätzlich ein Fiber-Material oder ein Textil-Material) realisiert. Das Faser-Material 36 verstärkt und versteift die Oberfläche des Schaumschleifmittels 10 vorteilhaft. Ferner bildet das Faser-Mate rial 36 auch Ausnehmungen zwischen den Fasern aus (hier nicht sichtbar), die der Aufnahme eines Überschusses 30 von Klebstoff (hier Bindemittel 16) dienen, wo bei das Faser-Material 36 bis zur Ausbildung einer im Wesentlichen planen Ober fläche des Grundkörpers 12 mit Klebstoff aufgefüllt wird. Der Klebstoff dient gleich zeitig der Anbindung des Faser-Materials 36 an den Grundkörper 12. An der Ober fläche des so gebildeten Quaders, umfassend den Grundkörper 12 und die mit Klebstoff aufgefüllten Schichten von Faser-Material 36, sind Schleifkörner 18 mit tels eines Bindemittels 16 fixiert.
Figur 5 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Grundkörpers 12 für ein wei teres Ausführungsbeispiel eines Schaumschleifmittels 10 gemäß vorliegender Er findung. Der Grundkörper 12 dieses Ausführungsbeispiels besteht aus einem Po lyurethan-Schaumstoff 14 mit einer geschlossenen Zellstruktur. Die Oberfläche 20 des Grundkörpers 12 weist eine Rauigkeit von ca. 2,0 pm auf (hier nicht näher vergrößert dargestellt). Das Schaumschleifmittel 10, insbesondere der Grundkör per 12, weist an dessen Oberfläche 20, insbesondere entlang zumindest einer Kante 24, eine Ausnehmung 32 auf. Die Ausnehmung 32 ist durch gezieltes Vor sehen einer Materialaussparung realisiert. Die Ausnehmung 32 dient der Auf nahme eines Überschusses 30 von Klebstoff, wie dies in Figur 2 ähnlich für eine Ecke 26 dargestellt ist. Dabei kann der Überschuss 30 beispielsweise bis zur Ver vollständigung der ursprünglichen Quaderform in die Ausnehmung 30 gefüllt und dort ausgehärtet werden. Figur 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens 200 zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Schaumschleifmittels 10, umfassend Verfahrensschritt 202: Bereitstellen eines Grundkörpers 12 aus Schaumstoff 14; - Verfahrensschritt 204: Vorsehen einer Materialverstärkung 22 oberflächennah in oder an der Oberfläche 20 des Grundkörpers 12;
Verfahrensschritt 206: Beschichten des Grundkörpers 12 an der Oberfläche 20 mit Bindemittel 16;
Verfahrensschritt 208: Aufbringen von Schleifkörnern 18 auf die Oberfläche 20 und Fixieren der Schleifkörner mittels des Bindemittels 16.

Claims

Ansprüche
1. Schaumschleifmittel (10) zum schleifenden Bearbeiten eines Werkstücks, umfassend einen Grundkörper (12) aus Schaumstoff (14) sowie an dem Grundkörper (12) mittels eines Bindemittels (16) fixierte Schleifkörner (18), dadurch gekennzeichnet, dass das Schaumschleifmittel (10), insbeson dere der Grundkörper (12), an dessen Oberfläche (20) zumindest teilweise eine Materialverstärkung (22) aufweist.
2. Schaumschleifmittel (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialverstärkung (22) an der Oberfläche (20) an einer Kante (24) und/oder einer Ecke (26) und/oder einer Fläche (28) des Schaumschleifmit tels (10), insbesondere des Grundkörpers (12), angeordnet ist.
3. Schaumschleifmittel (10) nach einem der Ansprüche 1-2, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialverstärkung (22) durch einen Überschuss (30) an Klebstoff, Füllmittel und/oder Versiegelungsmittel auf dem Grundkörper (12) realisiert ist, der das Schaumschleifmittel (10), insbesondere den Grundkörper (12), stabilisiert.
4. Schaumschleifmittel (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (12), zumindest an dessen Oberfläche (20), eine offene Zellstruktur (34) aufweist, die der Aufnahme des Überschusses (30) dient.
5. Schaumschleifmittel (10) nach einem der Ansprüche 3-4, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (12), zumindest an dessen Oberfläche (20), zumindest eine Ausnehmung (32) aufweist, die der Aufnahme des Über schusses (30) dient.
6. Schaumschleifmittel (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Ausnehmung (32) entlang zumindest einer Kante (24) des Grundkörpers (12) angeordnet ist.
7. Schaumschleifmittel (10) nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialverstärkung (22) durch ein auf den Grundkörper (12) aufgebrachtes Faser-Material (36) und/oder Fiber-Material realisiert ist.
8. Schaumschleifmittel (10) nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialverstärkung (22) durch ein auf den Grundkörper (12) aufgebrachtes Textil-Material, insbesondere ein Netz, realisiert ist.
9. Schaumschleifmittel (10) nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialverstärkung (22) durch aufgeschmolzenen Schaumstoff (14) des Grundkörpers (12) realisiert ist.
10. Schaumschleifmittel (10) nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialverstärkung (22) durch eine höhere Dichte des Schaumstoffs (14) des Grundkörpers (12) realisiert ist.
11. Verfahren (200) zur Herstellung eines Schaumschleifmittels (10) nach einem der Ansprüche 1- 10.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4887396A (en) 1988-08-12 1989-12-19 Lukianoff Sergei G Disposable sanding device
US20040038634A1 (en) * 2002-08-26 2004-02-26 3M Innovative Properties Company Corner sanding sponge
US20070144074A1 (en) * 2005-12-28 2007-06-28 Petersen John G Resilient abrasive article

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4629473A (en) * 1985-06-26 1986-12-16 Norton Company Resilient abrasive polishing product
DE8803413U1 (de) * 1988-03-14 1989-07-13 Norddeutsche Schleifmittel-Industrie Christiansen & Co (GmbH & Co), 2000 Hamburg Flexibles Schleifwerkzeug
US6524175B2 (en) * 1997-06-16 2003-02-25 Donald W. Beaudry Sanding sponge
JPH11300630A (ja) * 1998-04-21 1999-11-02 Achilles Corp バフ材
US6419573B1 (en) * 1999-12-09 2002-07-16 3M Innovative Properties Company Sanding sponge with high tear strength backing layer
JP2003275967A (ja) * 2003-04-16 2003-09-30 Tadao Hibari 木彫仕上げ用工具
AU2005202973A1 (en) * 2004-07-06 2006-02-02 Stephen Arthur Dickins Improvements in or Relating to Reinforced Means
US20060135049A1 (en) * 2004-12-16 2006-06-22 Petersen John G Millwork sanding sponge
DE102006005160A1 (de) * 2006-02-04 2007-08-09 Carl Freudenberg Kg Scheuerkörper
US20070212985A1 (en) * 2006-03-07 2007-09-13 Boler Lewyn B Jr Wet sanding sponge; system and method for storing and using same
JP3125072U (ja) * 2006-06-26 2006-09-07 株式会社ソフト９９コーポレーション 自動車補修用研磨具
US7364501B2 (en) * 2006-06-26 2008-04-29 Terry Ali Sanding block and method of making same
US20080311363A1 (en) * 2007-06-12 2008-12-18 3M Innovative Properties Company Metal fiber coated substrate and method of making
KR101847619B1 (ko) * 2012-01-12 2018-04-11 엠.씨.케이(주) 고함량의 연마제 성분을 포함한 연마패드 및 그 연마패드 제조방법
DE102014207047A1 (de) * 2014-04-11 2015-10-15 Robert Bosch Gmbh Schleifscheibe
US10414012B2 (en) * 2017-01-13 2019-09-17 Husqvarna Construction Products North America, Inc. Grinding pad apparatus

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4887396A (en) 1988-08-12 1989-12-19 Lukianoff Sergei G Disposable sanding device
US20040038634A1 (en) * 2002-08-26 2004-02-26 3M Innovative Properties Company Corner sanding sponge
US20070144074A1 (en) * 2005-12-28 2007-06-28 Petersen John G Resilient abrasive article

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