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EP 0 143 336 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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27.04.1988 Patentblatt 1988/17 |
(22) |
Anmeldetag: 25.10.1984 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC)4: B24D 13/04 |
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Polierscheibe oder -walze
Buffing disc or wheel
Disque ou roulea de polissage
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE CH DE FR GB IT LI LU NL SE |
(30) |
Priorität: |
27.10.1983 DE 3338964
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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05.06.1985 Patentblatt 1985/23 |
(73) |
Patentinhaber: Stahl, Helmut |
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D-7205 Böttingen (DE) |
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Erfinder: |
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- Stahl, Helmut
D-7205 Böttingen (DE)
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(74) |
Vertreter: Patentanwälte
Dr. Ing. Eugen Maier
Dr. Ing. Eckhard Wolf |
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Hauptmannsreute 93 70193 Stuttgart 70193 Stuttgart (DE) |
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Entgegenhaltungen: :
FR-A- 589 087 FR-A- 1 418 358 GB-A- 906 510 US-A- 2 816 403
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FR-A- 830 190 FR-A- 2 198 365 US-A- 2 294 245 US-A- 3 969 090
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft eine Polierscheibe oder Polierwalze der im Oberbegriff des
Anspruchs 1 bzw. 16 angegebenen Gattung.
[0002] 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.
[0003] 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.
[0004] 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.
[0005] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Polierscheibe oder -walze zu
schaffen, die ein wolken- bzw. schattenfreies Abklären auch kompliziert gestalteter
Oberflächen gewährleistet.
[0006] 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.
[0007] 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.
[0008] 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.
[0009] 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.
[0010] 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.
[0011] 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.
[0012] 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 cm
2 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.
[0013] 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.
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.
1. Buffing disc or wheel having a rigid supporting ring and secured at the periphery
of the supporting ring a layer of textile thread material which is distributed over
the periphery, points substantially radially outwards, and contains a proportion of
particle-deflecting man-made fibres, characterised in that the thread material comprises
a large number of individual threads (14) from 0.02 to 1 mm in diameter, the free
ends of which, at least 10 cm long, point substantially radially outwards under the
influence of the centrifugal force as the supporting ring (10) rotates, in that the
proportion of man-made fibres in the thread material increases steadily from one side
of the disc to the other and the proportion of cotton or wool falls correspondingly,
and in that the workpiece can be passed in axial direction from an entry side to an
exit side through the layer of thread material of the rotating disc.
2. Buffing disc as claimed in Claim 1, characterised in that the individual threads
(14) are glued or stitched to the surface of the supporting ring by their ends nearest
the supporting ring, to form at least one annular layer of threads.
3. Buffing disc as claimed in Claim 1 or 2, characterised in that the individual threads
(14) are wound by their ends nearest the supporting ring in circumferential direction
onto the surface of the supporting ring.
4. Buffing disc as claimed in Claim 2 or 3, characterised in that a plurality of layers
of threads are fastened to the surface of the supporting ring at an axial distance
from one another.
5. Buffing disc as claimed in one of Claims 1 to 4, characterised in that the free
ends of the individual threads (14) are more than 30 cm, preferably more than 40 cm
long.
6. Buffing disc as claimed in one of Claims 1 to 5, characterised in that the individual
threads (14) are multiple twisted threads.
7. Buffing disc as claimed in one of Claims 1 to 6, characterised in that the individual
threads (14) contain a proportion of particle-deflecting man-made fibres.
8. Buffing disc as claimed in Claim 7, characterised in that the individual threads
(14) comprise 60 to 90 % cotton or wool and 40 to 10 % man-made fibres, particularly
polyester fibres.
9. Buffing disc as claimed in one of Claims 1 to 8, characterised in that the thread
density in the region of the thread ends which point outwards because of the centrifugal
force is between 10 and 100 threads per cm2.
10. Buffing disc as claimed in one of Claims 1 to 9, characterised in that the twisted
individual threads spread out like a brush at their free ends.
11. Buffing disc as claimed in one of Claims 1 to 10, characterised by limit rings
(18) of textile material arranged on the end faces of the disc.
12. Buffing disc as claimed in Claim 11, characterised in in that the limit rings
(18) are sub-divided into individual, preferably overlapping cloth strips (22) by
radial cuts (20) which separate them from one another.
13. Buffing disc as claimed in one of Claims 1 to 12, characterised in that in the
vicinity of the supporting ring (10) the individual threads (14) of a layer of threads
are joined together and optionally also to the neighbouring layers of threads and
the limit rings (18) by helical or annular bindings (15).
14. Buffing disc as claimed in one of Claims 1 to 13, characterised in that the proportion
of man-made fibres in the individual threads increases from the entry side of the
workpiece to the exit side.
15. Buffing disc as claimed in Claim 14, characterised in that the proportion of man-made
fibres is less than 20 % on the entry side and more than 50 % on the exit side.
16. Buffing disc or wheel having a rigid supporting ring and secured at the periphery
of the supporting ring a layer of textile thread material which is distributed over
the periphery and points substantially radially outwards, in particular as claimed
in one of Claims 1 to 8 or 10 to 15, characterised in that the thread material comprises
a large number of individual threads (14) from 0.02 to 1 mm in diameter, the free
ends of which, at least 10 cm long, point substantially radially outwards under the
influence of the centrifugal force as the supporting ring (10) rotates, and in that
in the region of the thread ends which point outwards because of the centrifugal force
the thread density is between 10 and 100 threads per cm2.
1. Disque ou rouleau de polissage avec un anneau de support rigide et une couche de
matière textile contenant des fibres synthétiques chassant les particules laquelle
est fixée sur la circonférence de l'anneau de support, répartie sur la circonférence
et orientée sensiblement dans le sens radial vers l'extérieur, caractérisé en ce que
la matière textile se compose d'une multitude de fils individuels (14) d'un diamètre
compris entre 0,02 et 1 mm dont les extrémités libres d'une longueur d'au moins 10
cm sont sensiblement orientées radialement vers l'extérieur sous l'effet de la forcé
centrifuge lorsque l'anneau de support (10) est animé d'un mouvement de rotation;
que la proportion de fibres synthétique dans la matière textile augmente en continu
d'une face du disque à l'autre alors que la proportion de coton ou de laine diminue
en conséquence; et que la pièce usinée peut être déplacée dans le sens axial, d'une
face d'entrée vers une face de sortie, à travers la couche de matière textile du disque
en rotation.
2. Disque de polissage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fils individuels
(14) sont collés ou piqués avec leurs extrémités du côté anneau de support sur la
surface dudit anneau de support en formant au moins une rangée de fils annulaire.
3. Disque de polissage selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que
les fils individuels (14) sont enroulés avec leurs extrémités du côté anneau de support,
dans le sens circonférentiel, sur la surface de l'anneau de support.
4. Disque de polissage selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que
plusieurs rangées de fils sont fixées sur la surface de l'anneau de support à distance
axiale les unes des autres.
5. Disque de polissage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé
en ce que les extrémités libres des fils individuels (14) présentent une longueur
supérieure à 30 cm, de préférence supérieure à 40 cm.
6. Disque de polissage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé
en ce que les fils individuels (14) sont des retors multifils.
7. Disque de polissage selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé
en ce que les fils individuels (14) contiennent une partie de fibres synthétiques
chassant les particules.
8. Disque de polissage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé
en ce que les fils individuels (14) se composent de 60 à 90 % de coton ou de laine
et de 40 à 10 % de fibres synthétiques, en particulier de fibres de polyester.
9. Disque de polissage selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé
en ce que la compacité des fils dans la région des extrémités des fils orientées vers
l'extérieur du fait de la force centrifuge est de 10 à 100 fils par cm2.
10. Disque de polissage selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé
en ce que les fils individuels retordus sont écartés en pinceau à leurs extrémités
libres.
11. Disque de polissage selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé
en ce qu'il comprend des bagues de délimitation (18) en matière textile disposées
sur les faces frontales du disque.
12. Disque de polissage selon la revendication 11, caractérisé en ce que les bagues
de délimitation (18) sont subdivisées en bandes de tissu individuelles (22) séparées
par des coupes radiales (20) et se recouvrant, de préférence, mutuellement.
13. Disque de polissage selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé
en ce que les fils individuels (14) d'une rangée de fils sont reliés entre eux par
des bandages (15) hélicoïdaux ou annulaires et, le cas échéant, avec les rangées de
fils voisines et les bagues de délimitation (18).
14. Disque de polissage selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé
en ce que la proportion de fibrés synthétiques dans les fils individuels augmente
du côté entrée de la pièce à usiner vers le côté sortie.
15. Disque de polissage selon la revendication 14, caractérisé en ce que la proportion
de fibres synthétiques est inférieure à 20 % du côté entrée et supérieure à 50 % du
côté sortie.
16. Disque ou rouleau de polissage avec un anneau de support rigide et une couche
de matière textile contenant des fibres synthétiques chassant les particules laquelle
est fixée sur la circonférence de l'anneau de support, répartie sur la circonférence
et orientée sensiblement dans le sens radial vers l'extérieur, en particulier selon
l'une quelconque des revendications 1 à 8 ou 10 à 15, caractérisé en ce que la matière
textile se compose d'une multitude de fils individuels (14) d'un diamètre de 0,02
à 1 mm dont les extrémités libres d'une longueur d'au moins 10 cm sont sensiblement
orientées radialement vers l'extérieur sous l'effet de la force centrifuge lorsque
l'anneau de support (10) est animé d'un mouvement de rotation; et que la compacité
des fils dans la région des extrémités des fils orientées vers l'extérieur du fait
de la force centrifuge est de 10 à 100 fils par cm2.