Schleifband mit einem Träger aus Vulkanfiber

Abstract

 Schleifartikel (1) mit einem Trägermaterial (2) und einem Schleifmittel (3), das mittels einem Binder auf dem Trägermaterial (2) aufgebracht ist, in Form eines in sich geschlossenen Endlosbandes das durch ein Trägermaterial (2) aus Vulkanfiber gekennzeichnet ist. Schleifartikel (1) bestehend aus einem Trägermaterial (2) und einem Schleifmittel (3), das mittels einem Binder auf dem Trägermaterial (2) aufgebracht ist in Form eines in sich geschlossenen Endlosbandes mit einem Trägermaterial (2), das mindestens eine minimale Zugfestigkeit in Querrichtung (11) des Trägermaterials (2) von 47,5 N/mm² aufweist und dessen Festigkeitsverhältnis zwischen der Querrichtung (11) und der Längsrichtung (10) des Trägermaterials > 56% ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Schleifartikel mit den Merkmalen des Oberbegriffs der unabhängigen Patentansprüche.

[0002] Schleifartikel in der Form von Schleifbändern sind bekannt. Dabei wird das Schleifmittel auf einem flexiblen Träger aufgetragen. Bei flächigen Schleifartikeln, z.B. Schleifscheiben, ist es ausserdem bekannt, als Trägermaterial Vulkanfiber zu verwenden.

[0003] Der Einsatz von geschlossenen Endlosbändern für Schleifzwecke, stellt besondere Bedingungen an die Festigkeit des Trägermaterials. Dieses Trägermaterial dient als Basis für das Schleifmittel, das mittels eines Binders auf dem Trägermaterial fixiert wird. Endlosbänder werden meist auf Umlenkrollen geführt. Dort tritt eine Biege-Wechsel-Belastung des Endlosbandes auf. Da der Radius der Umlenkrollen, um welche diese Endlosbänder an diesen Endlospunkt geführt werden, gering sein kann und da das Band im Betrieb einer ständigen Walkarbeit ausgesetzt ist, sind hier sowohl hohe Anforderungen an die Flexibilität des Trägermaterials wie auch an dessen Stabilität gestellt.

[0004] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile des Bekannten zu vermeiden, insbesondere einen Schleifartikel in Form eines Schleifbandes zu schaffen, der hohe Standzeiten hat und eine grosse Schleifleistung aufweist.

[0005] Die Erfindung löst diese Aufgabe entsprechend den Merkmalen des kennzeichnenden Teils der unabhängigen Ansprüchen.

[0006] Der Schleifartikel weist ein Trägermaterial und ein Schleifmittel auf, das mittels einem Binder auf dem Trägermaterial aufgebracht ist. Der Schleifartikel ist weiterhin in Form eines in sich geschlossenen Endlosbandes ausgebildet. Erfindungsgemäss besteht das Trägermaterial aus Vulkanfiber. Es hat sich herausgestellt, dass das Schleifmittel und der Binder im Vergleich zu bekannten Endlosbändern eine hervorragende Haftung auf Vulkanfiber aufweist.

[0007] Als Vulkanfiber wird ein Schichtpressstoff bezeichnet, der durch Pergamentieren ungeleimter Papiere hergestellt wird (Römpp Chemielexikon, 9. Auflage, 1992, Seite 4964). Der Herstellungsprozess der Vulkanfiber erlaubt eine Optimierung der physikalischen Eigenschaften der Vulkanfiber hinsichtlich der jeweiligen Verwendung. Die Widerstandsfähigkeit der Vulkanfiber gegenüber mechanischen Belastungen ermöglicht hohe Standzeiten. Gleichzeitig bietet die Vulkanfiber einen guten Haftgrund für den Binder.

[0008] Bei einem Gewebematerial (Baumwolle, Polyester) als Trägermaterial kommt es aufgrund der unebenen Oberfläche zu einer Blasenbildung, die durch eine Abscheidung von Wassertröpfchen im Schleifmittelkorn-Binder-Gemisch während des Trocknungsprozesses hervorgerufen wird. Hierdurch wird die Haftung des eingebetteten Schleifmittelkorns auf dem Trägermaterial verringert. Zudem zeigen sowohl Baumwoll- als auch Polyestergewebe eine grössere Längendehnung als die Vulkanfiber. Polyesterfilm als Trägermaterial hingegen weist nur eine eingeschränkte Temperaturbeständigkeit und weiterhin eine eingeschränkte Haftung des Schleifmittels auf dem Trägermaterial auf. Papier als Trägermaterial hat den Nachteil einer geringen Festigkeit sowie einer geringeren Einreissund Weiterreissfestigkeit. Gegenüber diesen Trägermaterialien hat die Vulkanfiber bessere Materialeigenschaften bei der Verwendung als flächiges Schleifmittel für planare Oberflächen.

[0009] Gemäss einem bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt die Materialstärke der Vulkanfiber als Trägermaterial weniger als 0,6 mm.

[0010] Bevorzugt wird Vulkanfiber mit einer Materialstärke zwischen 0,25 und 0,5 mm und besonders bevorzugt wird Vulkanfiber mit 0,38 und 0,44 mm Materialstärke. Diese ausgewählte Materialstärke der Vulkanfiber, die bislang bei Schleifmitteln noch nie eingesetzt wurde, führt zu einer ausreichenden Flexibilität des Trägermaterials und erlaubt daher den Einsatz auch bei Umlenkungspunkten mit besonders geringen Radien. Gleichzeitig gewährleistet diese Materialstärke eine ausreichende Stabilität.

[0011] Eine weitere bevorzugte Ausführung des Schleifartikels weist ein Flächengewicht des eingesetzten Vulkanfiber-Materials zwischen 350 und 750 g/m² auf. Bevorzugt beträgt das Flächengewicht des Trägermaterials aus Vulkanfiber zwischen 400 und 600 g/m² und idealerweise hat das Trägermaterial ein Flächengewicht von 450 bis 540 g/m². Das Flächengewicht stellt ein Indikator für die Dichte des Trägermaterials dar und ist im Hinblick auf die Flexibilität und Stabilität des Materials relevant.
Gemäss einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel wird ein Vulkanfiber-Material eingesetzt, dessen Lagenzusammenhalt in der Längs- und/oder Querrichtung über 800 cN/cm beträgt. In der Regel ist das Vulkanfiber-Material mehrschichtig aus einzelnen Lagen zusammengesetzt. Für die Ermittlung des Lagenzusammenhaltes wird ein Schichtpaket mittig zur Stapelung aufgeweitet und mittels entsprechender Vorrichtungen kontinuierlich bis zum Verlust des Lagenzusammenhaltes auseinandergezogen.

[0012] Vulkanfiber wird auf Rollen gewickelt, gelagert und geliefert. Dabei ist eine Orientierung des Materials in der Krümmung der Rolle zu beobachten. Es hat sich herausgestellt, dass durch gezielte Auswahl der Ausrichtung des Vulkanfiber-Trägermaterials in Längsrichtung bei der Herstellung von Endlosbändern bzw. beim Beschichten mit Schleifmittel, (bezogen auf die Wickelrichtung auf der Transportrolle) besonders gute Resultate erzielt werden können.

[0013] Eine besondere Ausführung des Schleifartikels zeichnet sich durch die Anordnung der Vulkanfiber in der Weise aus, dass die Bewegungsrichtung des Endlosbandes mit der Wickelrichtung der gerollten Vulkanfiber und damit der Krümmungsrichtung der auf Rollen gelagerten Vulkanfiber übereinstimmt. Als Bewegungsrichtung ist dabei diejenige definiert, die dem Band durch das verwendete Bandschleifgerät vorgegeben wird. Diese Ausrichtung der Vulkanfiber erhöht die Flexibilität des Trägermaterials und gewährleistet die erfindungsgemässe Verwendung.

[0014] Die Herstellung von Schleifbändern, die eine grössere Breite als die Breite des unbeschichteten Vulkanfiber-Materials besitzen, kann unter Erhalt der Flexibilität auch durch ein Aneinandersetzen von Segmenten des Vulkanfiber-Materials erfolgen.

[0015] Eine besonders bevorzugte Ausführung des Schleifartikels besteht darin, dass die Vulkanfiber auf ihrer im aufgewickelten Zustand aussen liegenden Oberseite beschichtet ist.

[0016] Einzig Papier und Vulkanfiber erlauben eine Universalverbindung zweier Enden ohne jegliche Überdicke. Als Überdicke wird diejenige Materialstärke bezeichnet, die bei einer überlappenden Verbindung zweier Enden der Schleifmittelbahn die Differenz zur einfachen Lage der Schleifmittelbahn des Trägermaterials bildet. Eine überlappende Verbindung ohne eine gleichzeitige, erhebliche Reduktion der Materialstärke führt, wenn beispielsweise ein Polyestergewebe oder Baumwollgewebe zu einem Endlosband verbunden wird, zu einer Überdicke.

[0017] Bei einer solchen Überdicke erhebt sich der Schleifmittelbelag an der Verbindungsstelle über die Höhe des übrigen Bandes. Hierdurch kommt es zu Beeinträchtigungen beim Schleifprozess.

[0018] Eine Ausführung des Schleifartikels weist wenigstens eine Verbindungsstelle des Endlosbandes auf, die durch zwei oder mehr angeschrägte oder angeschliffene Stirnflächen gebildet wird (Typ 1-Verbindung). Die angeschrägten oder angeschliffenen Stirnflächen können verklebt werden.

[0019] Eine weitere Ausführung des Schleifartikels weist wenigstens eine Verbindungsstelle des Endlosbandes auf, die durch zwei oder mehr Stirnflächen des bandförmigen Trägermaterials gebildet wird. Die Stirnflächen bezeichnen Flächen, die senkrecht zur Oberfläche geschnitten sind und stumpf aufeinanderstossen und mit einer Folie verklebt sind (Typ 3-Verbindung). Damit kann das Trägermaterial mittels einer einfachen Bearbeitung beispielsweise eines Schneideprozesses auf die jeweils erforderliche Länge gebracht werden. Die Stirnflächen verlaufen bevorzugt schräg zur Längsrichtung des Endlosbandes.

[0020] Diese Anordnung der Verbindungsstelle hat den Vorteil, dass beim Einsatz dieses Schleifartikels die Verbindungsstelle jeweils nur partiell belastet wird und damit das Endlosband einer geringeren Belastung ausgesetzt wird.

[0021] In einer alternativen Ausführungsform enthält der Schleifartikel ein Trägermaterial und ein Schleifmittel, welches mittels eines Binders auf dem Trägermaterial fixiert ist. Dieser Schleifartikel hat die Form eines in sich geschlossenen Endlosbandes. Das Trägermaterial ist derart ausgewählt, dass das Trägermaterial eine minimale Zugfestigkeit in der Querrichtung von mehr als 47,5 N/mm² aufweist. Zugleich weist dieses Trägermaterial in der Längsrichtung eine Zugfestigkeit von mindestens 84 N/mm² auf.

[0022] Die Erfindung wird im Folgenden in einem Ausführungsbeispiel und anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1

eine perspektivische Darstellung des Schleifartikels in Form eines Endlosbandes mit einer Verbindungsstelle,

Figur 2a

einen Ausschnitt des Schleifartikels im Bereich der Verbindungsstelle vom Typ 3,

Figur 2b

einen Ausschnitt des Schleifartikels im Bereich einer Verbindungsstelle vom Typ 1,

Figur 3

die Querbeziehung zwischen der Bewegungsrichtung des Endlosbandes und der Wickel- zur Krümmungsrichtung des Vulkanfiber-Trägermaterials, und

Figur 4

die schematische Vorgehensweise beider Herstellung von Segmentschleifbändern.

[0023] Figur 1 zeigt ein erfindungsgemässes Schleifband 1. Das Schleifband 1 besteht aus einem Träger 2, der mit einer Mischung 3 von Korund und Zirkonkorund als Schleifmittelkorn (Grösse 36) in einem Phenol-Formaldehyd-Bindersystem beschichtet wurde. Der Träger 2 ist eine Vulkanfiber der Firma Sachsenröder mit einer Nenndicke von 0,38 (entspricht einer Dicke von 0,41 mm +/- 5%) in einer Länge von 2,5 m und einer Breite von 5 cm. Zur Herstellung eines Endlosbandes wurde aus einer Bahn des beschichteten Schleifartikels ein entsprechend langes Stück herausgeschnitten. Die Enden mit den Querseiten 7 des Bandstückes wurden zu einer Verbindungsstelle 4 zusammengefügt.

[0024] Jeweils unterschiedliche Ausführungsformen der Verbindungsstelle 4 zeigen die Figuren 2a und 2b. Bei einer Verbindungsstelle 4 vom Typ 3 (siehe Fig. 2a) stossen die beiden Stirnseiten 7 stumpf aufeinander und werden durch eine auf ;der Rückseite 6 des Trägermaterials 2 angebrachte Klebefolie 8 miteinander verklebt. Weiterhin verläuft die Verbindungsstelle 4 schräg zur Bewegungsrichtung 9 des Schleifbandes.

[0025] Die Stirnseiten 7 sind bei einer Verbindungsstelle 4 vom Typ 1 (siehe Fig. 2b) angeschrägt bzw. angeschliffen und die jeweils entgegengesetzten Stirnseiten 7 werden direkt miteinander ohne eine Überdicke verklebt.

[0026] Zur Ermittlung der Standzeit wurde ein Stahlrohr (St35) mit den Dimensionen (Ø 90 mm, Wandstärke 1,5 mm, Länge 1000 mm) mit einem Anstellwinkel von 15° auf eine Kontaktrolle aufgedrückt. Die Kontaktrolle wies eine Verzahnung mit einem Winkel von 45°, eine Nutenbreite von 7 mm, eine Nutentiefe von 10 mm, eine Stegbreite von 11 mm und eine Härte von 65 Shore A auf.

[0027] Tabelle 1 gibt die Messdaten des Vulkanfiberbandes sowie zweier Vergleichsbänder wieder.

Tabelle 1:

Bestimmung der Standzeiten
	t1	Δm*
Vulkanfiber	600	2,6%
Polyester	420	17,8%
Baumwollgewebe	300	11,3%
t1: Messzeit in Sekunden; sofern Schleifmittel bis auf Trägermaterial abgetragen worden ist, wurde die Messung vorzeitig beendet.
Δm*: prozentualer Gewichtsverlust an Schleifmittel aufgrund von Abrieb (bezogen auf ursprüngliches Gewicht)

[0028] Die Vulkanfiber als Trägermaterial 2 zeigt eine erheblich bessere Standfestigkeit als die beiden Vergleichs-Trägermaterialien. Dies zeigt sich einerseits in der deutlich längeren Anwendungsdauer des Vulkanfiberbandes, das eine um 45% bzw. 100% längere Messzeit gegenüber Polyester- bzw. Baumwollgewebe aufweist. Massgebend für die Bestimmung der Messzeit ist der Zeitpunkt, an dem das Schleifmittelkorn-Binder-System 3 bis auf das Trägermaterial 2 abgetragen ist. Im Falle des Vulkanfiberbandes wurde die Messzeit bereits vor Erreichen des vollständigen Abriebes beendet. Eine ähnliche Situation vermittelt auch der jeweils gemessene Gewichtsverlust an Schleifmittel, der durch Messen des Bandes vor und nach der Versuchsmessung ermittelt wurde. Auch hier weist die Vulkanfiber gegenüber Polyester- bzw. Baumwollgebe ausserordentlich gute Werte für den Schleifmittelverlust auf.

[0029] Den Zusammenhang zwischen der Abwickelrichtung 10 des ursprünglichen Vulkanfiberbandes und der Arbeitsrichtung bzw. der Krümmung des Schleifbandes 1 stellt die Figur 3 anschaulich dar. Bei der Produktion des Schleifbandes wird beim Abwickeln der Vulkanfiber die Krümmung bzw. Bewegungsrichtung 10 in identischer Weise auf das Schleifband bzw. dessen Bewegungsrichtung 9 übertragen. Dies bedeutet, dass die auf der unbehandelten Vulkanfiberrolle innenliegende Seite auch beim fertiggestellten Schleifband auf der Innenseite des Bandes zu liegen kommt. Aufgrund dieser Vorgehensweise wird das Vulkanfiberband während des Produktionsprozesses nicht über die Massen beansprucht und weist eine verbesserte Standzeit auf.

[0030] Für die Herstellung von Schleifbändern, die eine grössere Breite als die des ursprünglichen Vulkanfiberbandes 2 aufweisen sollen, wird - wie in Figur 4 gezeigt - jeweils ein Segment aus der mit Schleifkorn beschichteten Vulkanfiberbahn herausgeschnitten und mehrere dieser Segmente an den Verbindungsstellen 4 aneinandergesetzt. Die Segmente können mit einer Klebefolie 8 auf der Rückseite ähnlich wie in Figur 2b gezeigt verklebt werden. Die Segmente können aber auch ähnlich Figur 2b in einer Anschrägung überdickenfrei miteinander verklebt werden. Nach Erreichen der gewünschten Länge werden die so verbundenen Segmente zu einem in sich geschlossenen Endlosband 1 an einer weiteren Verbindungsstelle 4 zusammengefügt.

Ansprüche

1. Schleifartikel (1) mit einem Trägermaterial (2) und einem Schleifmittel (3), das mittels eines Bindemittels auf dem Trägermaterial (2) aufgebracht ist, in Form eines in sich geschlossenen Endlosbandes, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial (2) aus Vulkanfiber besteht.

2. Schleifartikel (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialstärke des Trägermaterials (2) weniger als 0,60 mm, bevorzugt zwischen 0,25 und 0,50 mm und besonders bevorzugt zwischen 0,38 und 0,44 beträgt.

3. Schleifartikel (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächengewicht des Trägermaterials zwischen 350 und 750 g/m², bevorzugt zwischen 400 und 600 g/m² und besonders bevorzugt zwischen 450 und 540 g/m² beträgt.

4. Schleifartikel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagenzusammenhalt in Längs- (10) und/oder Querrichtung (11) der Vulkanfibern 800 cN/cm ist.

5. Schleifartikel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einem Vulkanfiber-Trägermaterial, das auf Rollen aufgewickelt und derart gelagert wird, dass das Trägermaterial in der Krümmungsrichtung der Rolle gekrümmt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vulkanfiber derart angeordnet ist, dass die Bewegungsrichtung (9) des in sich geschlossenen Endlosbandes (1) der Wickelrichtung der aus einer Rolle abgewikkelten Vulkanfiber entspricht.

6. Schleifartikel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einem Vulkanfiber-Trägermaterial, das auf Rollen aufgewickelt und derart gelagert wird, dass das Trägermaterial in der Krümmungsrichtung der Rolle gekrümmt ist, dadruch gekennzeichnet, dass die Vulkanfiber auf derjenigen Oberseite (5) mit Schleifmittel (3) beschichtet ist, die bei der auf eine Rolle gewickelten Trägermaterial (2) nach aussen gerichtet ist.

7. Schleifartikel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das in sich geschlossene Endlosband mindestens eine Verbindungsstelle (4) aufweist, an der die Stirnflächen (7) des bandförmigen Trägermaterials (2) stumpf aneinanderstossen und dass die Stirnflächen (7) des Trägermaterials (2) auf der Rückseite (6) des Trägermaterials (2) durch eine Klebefolie (8) verstärkt sind.

8. Schleifartikel (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Verbindungsstellen (4) des in sich geschlossenen Endlosbandes schräg zur Bewegungsrichtung (9) des Endlosbandes (1) ausgerichtet ist.

9. Schleifartikel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das in sich geschlossene Endlosband mindestens eine Verbindungsstelle (4) aufweist, an der die Stirnflächen (7) des bandförmigen Trägermaterials (2) angeschrägt oder angeschliffen sind und dass die angeschrägten oder angeschliffenen Stirnflächen (7) des Trägermaterials (2) überdickenfrei miteinander verbunden sind.

10. Schleifartikel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einem Vulkanfiber-Trägermaterial, das auf Rollen aufgewickelt und derart gelagert wird, dass das Trägermaterial in der Krümmungsrichtung der Rolle gekrümmt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vulkanfiber derart angeordnet ist, dass das in sich geschlossene Endlosband (1) eine Bewegungsrichtung quer zur Wickelrichtung der aus einer Rolle abgewickelten Vulkanfiber aufweist.

11. Schleifartikel (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Verbindungsstelle (4) des in sich geschlossenen Endlosbandes der Seitenfläche des Trägermaterials (2) entspricht und dass diese Seitenflächen stumpf aneinanderstossen und an der Rückseite des Trägermaterials mit einer Klebefolie (8) verbunden sind.

12. Schleifartikel (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenflächen des Trägermaterials (2) angeschrägt oder angeschliffen sind und diese angeschrägten oder angeschliffenen Seitenflächen überdickenfrei miteinander verbunden sind.

13. Schleifartikel (1) bestehend aus einem Trägermaterial (2) und einem Schleifmittel (3), das mittels eines Bindermittels auf dem Trägermaterial (2) aufgebracht ist, in Form eines in sich geschlossenen Endlosbandes gekennzeichnet dadruch, dass das Trägermaterial (2) eine mindestens minimale Zugfestigkeit in Querrichtung des Trägermaterials (2) von 47,5 N/mm² aufweist und das Trägermaterial in Längsrichtung (10) mindestens eine Zufgestigkeit von 84 N/mm² aufweist.

Zeichnung