CZ20021572A3 - Zlepąené povlékané brusné kotouče - Google Patents

Description

Stávající vynález se týká povlékaných brusných kotoučů a ekonomického způsobu zhotovování povlékaných brusných kotoučů upraveného pro snadnou úpravu, aby vyhovovaly specifickým požadavkům.

Dosavadní stav techniky

Tradičně se brusné kotouče skládají ze substrátu, který může být vytvořený z filmu polymeru, papíru nebo pleteniny, tkaniny nebo látky zpevněné prošitím. Může být potřeba, aby tato podložka byla plněná, aby se zajistilo, že pojivo, které se na ni nanese, nebude absorbováno do tohoto materiálu. Na toto se může odkazovat jako na apreturu a může se aplikovat na přední, zadní nebo obě strany. Pojivo, zvané tvořící povlak, se aplikuje na podložku a před tím, než se pojivo vytvrdí, se na pojivo aplikují brusné drti a pojivo se pak vy tvrdí, aby se tyto drti ukotvily na místě. Přes tyto drti se obvykle nanáší druhá pojivová vrstva nazývaná také (snad zmatečně) apretura, aby se ukotvení zrn dokončilo.

Při konvenční výrobě se zhora popsaný proces aplikuje na souvislý pás a jednotlivé kotouče se vystřihují z velké role tohoto pásu nazývané jumbo. Dokonce i při nejtěsnějším možném rozmístění vystřihovaných tvarů je zde značné množství odpadu z pohledu podložky, naneseného brusného zrna a pojivá použitého pro ukotvení zrna. Čím větší je průměr kotouče, tím větší je množství odpadu. Navíc způsob výroby vyžaduje, aby měly kotouče stejnou konstrukci ve všech bodech, protože se totéž jumbo může použít pro výrobu kotoučů různých průměrů a dokonce pásů.

Avšak konvenčně se používá cesta brusného kotouče, kdy se před tím, než se kotouč považuje za opotřebovaný, • 4

- 2 ·· · · ····

aktuálně používá jen vnější okraj kotouče kvůli úhlu, pod kterým je kotouč nastavený k obrobku. Obvyklé postupy zhotovování kotoučů, kdy se vyrábí z jumba a jak se používají v praxi, jsou tak bohaté na odpad.

Stávající vynález poskytuje ekonomičtější prostředek výroby brusných kotoučů a to vede k možnosti výroby nových konstrukcí brusných kotoučů, která se může navrhnout, aby se oproti známému stavu techniky poskytly značné výhody.

Podstata vynálezu

Celá koncepce konstrukce povlečeného brusného kotouče se změní, když se zváží, že se brusné kotouče mohou vyrábět spíš individuálně než vystřihovat z velké jumbo role, a stávající vynález byl stimulován představou vynálezce, že by se mohla navrhnout technologie, kterou by se brusné kotouče mohly vyrábět jednotlivě a navrhnout specificky pro zamýšlenou aplikaci.

Stávající vynález tedy poskytuje brusný kotouč, který má první a druhý hlavní povrch, kde uvedený první povrch má oblast primárního brusivá, která pokrývá jen vnější okrajovou část prvního povrchu a sahá od okraje k bodu, který je alespoň 10 % a až do 50 % radiální vzdálenosti ke středu kotouče. Oblast primárního brusivá kotouče je s výhodou opatřená brusnou vrstvou obsahující mimořádné brusivo. Zbytek povrchu kotouče (centrální oblast) může být bez brusivá nebo popřípadě může být potažený méně brusivém nebo jiným, snad drobivějším brusivém nebo brusivovou směsí, ve které dominuje brusivo menší kvality. Velmi často není přechod z oblasti primárního brusivá do centrální oblasti nesouvislý, nýbrž spíše pozvolný s určitým stupněm překrytí mezi oblastí, která má vyšší kvalitu brusivá, a oblastí, která má nižší kvalitu brusivá, které tak maskuje tento přechod.

Centrální oblast nemusí být stejnoměrná a samozřejmě je

- 3 často žádoucí, definovat v centrální oblasti dvě nebo více částí. Centrální oblast tak může zahrnovat jednu nebo více vnějších mezikruhových částí a jednu osovou část. Vnější mezikruhové části mohou tvořit přechod mezi oblastí primárního brusivá a osovou částí, která může být bez brusivá. Vnější mezikruhové části mohou se vzdáleností od obvodu zahrnovat postupně méně brusivá (dokonce přídavného brusivá použitého na povrchu primárního brusivá), nebo brusivo může být směs horšího s lepším brusivém s poměrem poklesu kvality rostoucím se vzdáleností od okraje. Obecně, i když ne nevyhnutelně, je osová nebo nejvnitřnější část ponechaná naprosto bez brusivá, protože se nikdy nestýká s obrobkem. Může však být povlečená nějakým brusivém horší kvality, pokud je to žádoucí.

Brusný materiál je v oblasti primárního brusivá typicky tavený nebo slinutý oxid hlinitý, karbid křemíku neno tavený oxid hlinitý/oxid zirkoničitý. To je však s výhodou mimořádné brusivo, v tom smyslu, že je pro požadovanou aplikaci efektivnější. Tomu je však třeba rozumět tak, že se mimořádná kvalita může také odvozovat jen z porovnání s množstvím akvalitou brusivá v centrální oblasti kotouče, pokud tam nějaké vůbec je. Takže tam, kde není v osové části kotouče brusivo jako takové žádné, může se stát mimořádným brusivém nejobyčejnější tavený oxid hliníku. Ze stejného důvodu, pokud je brusivo v obvodové oblasti primárního brusivá vláknité brusivo slinutého sol-gel oxidu hlinitého, mohl by se ovšem tavený oxid hlinitý v některé nebo ve všech z centrálních oblastí kotouče zařadit jako brusivo nižší kvality. Pokud však obecněji tam, kde centrální oblast kotouče má nějaký povlak, který zahrnuje brusný materiál nižší kvality, může to být dokonce písek, nějaký rozdrcený minerál, jako vápenec, broušené sklo, zrnitý popel nebo slínek a podobně.

Brusivo může být k substrátu připojené za použití

9 9· 99 9 9 ♦ · 9 · ♦ 9

9999 · · <

tvořící vrstvy, nebo může být brusivo dispergováno v nějakém vytvrditelném materiálu, který se aplikuje na podkladový materiál a následně vytvrdí. Tato poslední technologie se používá častěji s materiály brusivá jemnějšího stupně, které se v první řadě používají pro vyvíjení povrchů s jemnými jakostmi povrchu.

Nejužitečnější oblast pro aplikaci stávajícího vynálezu spočívá ve výrobě brusných kotoučů, u kterých dostane podkladový materiál kotouče nejprve tvořící vrstvu nějakého složení vytvrditelné pryskyřice a brusivo se aplikuje na tento podkladový materiál buď gravitačním podáváním nebo elektrostatickým metáním a tvořící materiál se pak alespoň částečně vytvrdí před tím, než se přes brusná zrna uloží formátovací povlakpryskyřice kompatibilní s pryskyřicí poskytující tvořící materiál. Vytvrzování se pak typicky dokončí pro tvořící materiál i formátovací povlaky současně. Pokud je to žádoucí, může se přes formátovací povlak aplikovat vrchní formátovací povlak, který zahrnuje přísadu upravující povrchové vlastnosti, jako je mazadlo, nějaká antistatická přísada nebo brusný adjuvans, dispergovanou ve vytvrditelné pojivové pryskyřici.

Podkladový materiál, na který se ukládá brusný materiál, může být vláknitý, papír nebo film. S vláknitými podkladovými materiály se nejčastěji setkáváme u aplikací, pro které je stávající vynález zejména užitečný, i když zde není nic podstatného u vynálezu, co by omezovalo jeho rozsah. Vláknité podložky mohou být založené na tkaných látkách, netkaných materiálech, jako jsou látky zpevněné prošitím, jehličkovaný plstěnec, nebo pleteniny. Takový vláknitý podkladový materiál se typicky předem naformátuje nějakým plnivem na přední rozměr nebo zadní rozměr, aby se vyplnily póry látky před tím, než se nanese tvořící povlak, takže tvořící povlak zůstává v podstatě na povrchu. V některých případech jsou vlákna úplně nebo téměř úplně ···· ·· ·· ·«·· ·· ·· ♦ · · · * · · · · · ··· · · · · · · · ·

- 5 uložená v matrici nějaké termoplastické nebo termosetické pryskyřice a v takovém případě se předběžné formátování substrátu nepožaduje.

Stávající vynález také zahrnuje způsob zhotovování brusných kotoučů, které mají obvodovou oblast primárního brusivá sahající od 10 do 50 % vzdálenosti od obvodu kotouče ke středu, který zahrnuje přivádění brusného zrna na ukládací povrch zrna na vnějším povrchu kužele, takže ukládací povrch připouští mezikruhové ukládání zrna. Ukládací povrch zrna může být samotná oblast primárního brusivá, kde kotouč zahrnuje podkladový materiál, který byl povlečený nějakým tvořícím povlakem, a když je ukládání zrna nějakou gravitační technologií. Častěji je to však povrch, jako povrch pohybujícího se pásu, ze kterého se bude zrno ukládat na kotouč podkladového materiálu, který je povlečený nějakým tvořícím povlakem, technologií UP. Ukládací povrch je s výhodou opatřený kruhovou obvodovou stěnou, která definuje oblast, ze které se bude zrno během procesu ukládání UP vrhat. To napomáhá koncentrovat zrno na specifickou oblast ukládacího povrchu zrna a vyhýbá se jakýmkoli ztrátám do okolí.

Kde se požaduje zajistit mezikruhové prstence obsahující odlišná brusná zrna uvnitř středové oblasti brusného kotouče, může se toho snadno dosáhnout vytvořením série kuželů s odlišnými největšími průměry,, avšak se společnou osou uloženou uvnitř kužele, přes který se distribuuje brusné zrno pro ukládání na oblasti primárního brusivá. V každém případě se zrno s výhodou rozmisťuje přes povrch kužele s distribučními kanály, které zásobují jen daný specifický povrch. Rovnoměrnost rozložení v distribučních kanálech se může podpořit vložením jednoho nebo několika horizontálních sít mezi bod, ve kterém zrno vstupuje do distribučního kanálu, a bodem, ve kterém je vypuštěno na distribuční povrch. S takovými síty se s výhodou třese, když

- 6 ···· ·· • · zrno těmito síty prochází, aby se podpořila rovnoměrné rozdělení uvnitř kanálu.

Přehled obrázků na výkresech

Obrázek 1 je postupový diagram zařízení pro ukládání UP zrna z ukládacího povrchu zrna v souladu se způsobem podle vynálezu. Obrázky 2 (a) , 2 (b) a 2 (c) jsou náčrtky rozdělovačích systémů zrna, které mohou být používány u procesu výroby brusných kotoučů podle vynálezu. Obrázky 3(a) a 3 (b) ukazují různé vzory rozdělení zrna, kterých lze dosáhnout za použití způsobu podle vynálezu.

Popis výhodných provedení

Vynález je nyní popsán s odkazem na provedení vylíčená na výkresech, která jsou sem zahrnutá za účelem ilustrace a nejsou určená k jakémukoli omezení rozsahu podstaty vynálezu.

Na obrázku 1 je dutá válcová rozdělovači věž 1 zrna, která má osově vystředěný distribuční kužel 2 spočívající na jednom z řady sít 3 rozmístěných uvnitř věže horizontálně v různých výškách. Dno věže je uzavřené měřícím sítem 4, které může být otevřené, aby ukládalo zrno na podávači pás 5 zrna,opatřený řadou ukládacích stanic 6 zrna definovaných kruhovými obvodovými stěnami 7 s odstupy podél pásu. Každá ukládací stanice prochází jedna po druhé dole pod ukládací věží zrna, takže se zrno může ukládat přímo z věže do ukládací stanice zrna v požadovaném vzoru 8. Ukládané zrno pak v ukládací stanici zrna prochází přes nabitou desku 9 umístěnou pod podávacím pásem 5 zrna a protilehlou k uzeměné desce 10. Nabitá deska a uzeměná deska spolu představují UP ukládací stanici.

Nosný pás 11, který nese kotouče 12 z podkladového materiálu povlečené na jednom povrchu tvořícím povlakem, vstupuje do ukládací stanice s takovým časováním, že kotouč

- 7 ···· ··

·· ·· je v přesném souběhu s ukládaci stanici 6 nesoucí zrno 8, když obojí vstupuje do UP ukládaci stanice, takže se zrno vrhá vzhůru a přilepuje se k tvořícímu povlaku na kotouči a kopíruje tak v podstatě vzor, v jakém bylo uloženo v ukládaci stanici zrna. Z UP ukládaci stanice pokračuje kotouč do neznázorněné vytvrzovací stanice, ve které se alespoň částečně vytvrdí před přijetím formátovacího povlaku a konečným vytvrzením.

Rozdělovači věž zrna může mít širokou rozmanitost konstrukcí, z nichž tři jsou představené na obrázcích 2 (a) , 2 (b) a 2(c), z nichž v každém zahrnuje vnější dutá válcová věž 20 vnitřní distribuční kužel 21 a řadu sít 22, z nichž nejspodnější 23 je měřící síto. Horní koaxiální prodloužení duté válcové věže 24 o zmenšeném průměru je provedené jako zásobovací mechanismus zrna.

Kde jsou vytvořené dva ukládaci průchody, je navržené druhé koaxiální prodloužení 24a, jak je ukázáno na obrázku (c) , přes které se může zrno přivádět k mezikruhovému průchodu definovanému vnitřním distribučním kuželem a vnějším distribučním kuželem 25.

Vnitřní kužel může být opatřený dutým válcovým nástavcem 26 koaxiálním s dutou válcovou věží a rozprostírající se pod otevřeným koncem kužele. To poskytuje mnohem ostřejší rozlišení mezi oblastí primárního brusivá a centrální oblastí.

Každý nákres na obrázku 2 je schematické znázornění příčného řezu jednoho specifického návrhu. Obrázek 2 (a) by dával povrch primárního brusivá ve formě obvodového prstence, jaký je znázorněný na obrázku 3(a). Věž ukázaná na obrázku 2 (b) by dávala méně přesně definovaný vnitřní okraj povrchu primárního brusivá, jaký je představený na obrázku (b) . Návrh podle obrázku 2 (C) by se použil pro zavedení mezikruhového prstence sekundárního brusivá ve středové oblasti a uvnitř oblasti primárního brusivá přivedením • · · « ·· ·· ·· ··»· ·· ·· * ♦ · · · · · • · · · · · · · • · · · · · ·· ··· ·· «··· sekundárního zrna do prostoru mezi vnitřní distribuční kužel 21 a vnější distribuční kužel 25, zatímco primární zrno se přivádí přes vnější povrch vnějšího distribučního kužele.

Když je nejspodnější síto, t.j. měřící síto, umístěné u dna duté válcové věže, zrno se ukládá v naprosto pevném vzoru rozmístění. Pokud je nejnižší síto ve věži výše, jsou okraje vzoru rozmístění, zejména vnitřní okraj, definované mnohem méně přesně.

Je snadné si uvědomit, že změnou umístění a relativních rozměrů distribučních kuželů je možné vytvářet řadu vzorů uložení.

Claims (12)

1. Brusný kotouč, který má první a druhý hlavní povrch, přičemž uvedený první povrch má oblast primárního brusivá, která pokrývá jen vnější obvodovou část prvního povrchu a sahá od obvodu do bodu, který je alespoň 10 % a až do 50 % radiální vzdálenosti ke středu kotouče, a středová oblast pokrývá zbytek prvního povrchu.

2. Brusný kotouč podle nároku 1, vyznačuj ící se t í m, že středová oblast je opatřená brusivém nižší kvality, než je brusivo uložené v oblasti primárního brusivá.

3. Brusný kotouč podle nároku 1, vyznačuj ící se t í m, že středová oblast má menší objem zrna na jednotku plochy než oblast primárního brusivá.

««·· 4« «4 ·»*4 • 4 ί » 4 4 4

44 44 >4 44 • 4 4 4

I « 4

4. Brusný kotouč podle nároku 1, vyznačuj ící se t í m, že středová oblast zahrnuje alespoň dvě koncentrické mezikruhové zóny se stupni horší jakosti vzhledem k oblasti primárního brusivá ve smyslu kvality brusivá, které rostou se vzdáleností od obvodu kotouče.

5. Brusný kotouč podle nároku 1, vyznačuj ící se t i m, že alespoň část středové oblasti nejtěsnější ke středu kotouče je v podstatě bez brusivá.

6. Způsob zhotovování brusných kotoučů, které mají okrajový brusný povrch sahající od 10 do 50 % vzdálenosti od obvodu kotouče ke středu, který zahrnuje přivádění brusného zrna k ukládacímu povrchu zrna přes vnější povrch ukládacího kužele, který má svoji podélnou osu kolmou k ukládacímu ·**· »1 4* «444 44 ·4 • ♦ · · · » «444 ··· · ···· · 4 4 ···· ·* 4 4 4 4 ·* ·· ·· «·4 Ο» ····

7. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že ukládací kužel je umístěný symetricky uvnitř duté válcové věže, která má vertikální podélnou osu, s uvedenou osou totožnou s podélnou osou kužele.

8. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že uvnitř duté válcové věže je uspořádaná řada koaxiálních ukládacích kuželů s odlišnými největšími průměry a zrno se přivádí do řady mezikruhových průchodů definovaných volným prostorem mezi povrchy kuželů a první kvalitnější zrno se přivádí do prostoru mezi kužel s největším průměrem otevřeného konce a vnitřním povrchem duté válcové věže a sekundární, méně jakostní zrno se přivádí do prostorů definovaných protějšími povrchy kuželů.

9. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že zahrnuje uspořádání stejného rozdělení zrna proudícího dolů věží zajištěním sít ve vertikálně uspořádaných odstupech směrem dolů ve věži a napříč šířky věže.

10. Způsob podle nároku 9, vyznačující se tím, že zahrnuje třesení síty během průchodu zrna.

11. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že ukládací povrch se pohybuje proti podkladovému kotouči, který má na sobě povlečenou nevytvrzenou vrstvu tvořící pryskyřice, zatímco je obojí umístěné v elektrostatické ukládací zóně, a poté se ukládá zrno z ukládací zóny na povrch podkladového kotouče nesoucí nevytvrzenou vrstvu tvořící pryskyřice.

- 10 povrchu zrna, a umístěnému nad ukládacím povrchem zrna tak, že ukládací povrch dostává prstencové uložení zrna.

- 11

12. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že ukládací povrch je podkladový kotouč povlečený vrstvou nevytvrzené tvořící pryskyřice.