IT8149288A1 - Articolo abrasivo comprendente agglomerati abrasivi supportati in una matrice fibrosa e procedimento di fabbricazione - Google Patents

Description

Data di deposito : 15 Settembre 1980

No . di s?rie: -186470

<? >"ARTICOLO -ABRASIVO COMPRENDENTE AGGLOMERATI ABRA?

SIVI SOPPORTATI IN UNA .MA .?TRICE FIBROSA"

DESCRIZIONE

Campo dell'invenzione

La presente invenzione si riferisce ad un articolo abrasivo comprendente una pluralit? di separati agglomerati abrasivi distribuiti in una matrice di filamenti ondulati e concerne anche il procedimento per la sua fabbricazione.

Tecnica precedente

Gli attrezzi abrasivi sono classificati fra molti tipi, ciascuno generalmente destinato ad applicazioni specifiche e nessuno dei quali tipi fornisce uno strumento di abrasione universale per tutte le applicazioni. I vari tipi di strumenti abrasvi com-

<'>

prendono per esempio gli abrasivi rivestiti, vale a

dire i granuli abrasivi generalmente distribuiti uniformemente sulla superficie di un supporto flessibile e fatti aderire adesivamente a tale superficie, le

ruote di molatura? vale a dire materiale abrasivo con

solidati insieme in una massa sotto forma di un anel-ilo girevole e-gli abrasivi di bassa densit?, vale*a idire i materiali feltrati fibrosi tridimensionali<* >soffici ed aperti, impregnati con adesivo che non alteri il carattere .aperto del materiale filtrato e faccia anche aderire i granuli abrasivi al materiale feltrato.

Mentre i prodotti adesivi del tipo a bassa densit? hanno ottenuto un considerevole successo commerciale come strumenti per la finitura di metalli? legno e plastica? vi sono due campi in cui questo tipo di utensile abrasivo ha avuto un successo limitato a causa della sua incapacit? di realizzare una elevata velocit? di taglio e/o realizzare una superficie a livello avente una uniforme profondit? di graffiatura sulla superficie sottoposta alla abrasione. Le superfici finite con un abrasivo di bassa densit? tipicamente presentano una superficie con finitura matta caratterizzata da una configurazione disuniforme di graffiature relativamente profonde e poco profonde e non una finitura lucidata e lucente. Perci?? i prodotti abrasivi di bassa densit? generalmente non sono stati usati in applicazioni che richiedono la produzione di superfici che siano lucidabili fino ad una finitura analoga ad uno specchio, simile a quella v-uc v xguc: u o tt VJ Wli A. et J- mj J- vj.?? 0 Hi. <'>c? fc? -L? C J- ? l? b ?? ? *

placcatura. ^Attualmente, la ?aggior parte di questi compiti vengono svolti con l'uso di nastri abrasivi rivestiti oppure di ruote corredate di abrasivi, ambedue le quali soluzioni presentano degli inconvenienti .

Un nastro abrasivo rivestito presenta una velocit? di taglio iniziale molto elevata e produce una ruvidezza superficiale spinta quando ? nuovo, per? ciascuna di queste propriet? si degrada molto rapidamente con l'uso. I nastri abrasivi rivestiti inoltre forniscono un limitatissimo grado di conformablit?, a causa del modo in cui essi sono supportati nella macchina di abrasione, cosa che limita il loro uso su superfici complesse. Le ruote di appoggio morbide di vari tipi sono usate con abrasivi rivestiti, ma la limitata stirabilit? del supporto abrasivo rivestito limita la coniormabilit?<' >del nastro, cio? la sua capacit? ad adattarsi alle varie forme.

Le ruote di finitura sono generalmente costituite da una pila di dischi di cotone che sono compressi fino a realizzare la desiderata solidit? e sono cuciti insieme. Il bordo del disco viene quindi rivestito con una resina, per esempio una colla di pelle animale oppure una resina sintetica e, mentre

la resina ? ancora umida? la ruota viene fatta rotolare attraverso un letto di minerale abrasivo e viene fatta essiccare per fornire un rivestimento abrasivo sotto forma di un guscio duro. Questa operazione pu? essere ripetuta diverse volte per fornire diversi strati. L'essiccamento usualmente viene effettuato sotto condizioni controllate di temperatura e di umidit?, per diversi giorni, per ottenere i migliori risitati. Una volta essiccato, il guscio duro vie- * ne suddiviso con una molteplicit? di incrinature per mezzo di piccoli colpi ripetuti fino a quando esso risulta conformabile. Mentre la risultante rotella presenta una accettabile velocit? di taglio e produce una finitura desiderabile per tutta la sua durata utile, essa presenta numerosi inconvenienti. Un inconveniente principale ? costituito dal fatto che il minerale abrasivo ? soltanto realizzato come un sottile strato sulla superficie periferica della ruota, piuttosto che .esistere in agni punto della ruota. Perci?, quando una zona della superficie abrasiva della ruota si consuma per usura, l'intero rivestimento abrasivo deve essere sostituito per fornire un adeguato prodotto adesivo. Le ruote composite sono anche molto sensibili alle modificazioni di uso provocate dai particolari operatori e possono anche essere influenzate dalle variazioni delle condizioni di umidit?, particolarmente se vengono impiegati adesivi sensibili all'umidit?, per esempio la colla di pellame.

Mentre diversi tentativi sono stati effettuati per produrre materiali abrasivi per sostituire i prodotti abrasivi rivestiti e le ruote composite per le summenzionate due applicazioni o per altri scopi, tali tentativi non sono stati generalmente esenti da inconvenienti. Quello che segue ? un esempio illustrativo della tecnica precedente a questo riguardo.

Il brevetto statunitense No. 3.982.359 (Elbel) descrive una ruota abrasiva costituita da grani abrasivi rigidamente,legati insieme in aggregati che vengono quindi fissati in una matrice elastomerica resiliente in cui gli aggregati non interferiscono fra di loro durante il movimento in condizioni di molatura.

Il brevetto statunitense No. 2.216.728 (Benner et al) descrive il fissaggio a corpo unico di aggregati consistenti di particelle abrasive legate per formare un articolo abrasivo denso.

Il brevetto statunitense No. 2.986.455 (Sandmeyer) descrive articoli abrasivi realizzati con un componente abrasivo sotto forma di particelle abrasive cave sferiche o globulari tenuti insieme in una matrice legante .

Il brevetto statunitense No. 3*048.482 (Hurst) descrive la formazione di un articolo abrasivo da una molteplicit? di corpi abrasivi individualmente legati rigidamente, montati o supportati in una matrice resiliente circostante o reticolo in maniera tale che i corpi abrasivi rigidi possano essere descritti come incernierati sulle newature del reticolo.

Il brevetto statunitense No. 3*871*139

?

(Rands) descrive una ruota a smeriglio abrasiva rotante consistente di una molteplicit? di setole di materiale plastico estendentesi verso l 'esterno aventi globuli abrasivi ingranditi fermamente attaccati alle estremit? esterne delle setole .

Il brevetto statunitense No . 3 *955 * 324 (Lindstrom) descrive un utensile di molatura consistente di agglomerati abrasivi comprendenti granuli abrasivi incorporati in una fase metallica e gli agglomerati incorporati in una resina sintetica.

Descrizione dell ' invenzione

La presente invenzione fornisce un articolo abrasivo comprendente una matrice contenente filamenti ondulati legati insieme nei punti di mutuo contatto ed una pluralit? di agglomerati abrasivi separati mobili uno rispetto all ' altro e distribuiti delitro la matrice e concerne anche il procedimento per la sua fabbric azione . Con la frase di "distribuiti entro la matrice" si intende che la maggior parte del volume di ciascuno degli agglomerati ? situato all ' interno della matrice , mentre la parte minore del volume di ciascun agglomerato pu? estendersi all ' esterno della matrice . Gli agglomerati abrasivi hanno una dimensione minima di circa 2 mm e comprendono particelle abrasive legate insieme con un agente legante per fornire un rapporto in peso fra articolo abrasivo ed agente legante di circa 1 : 1-20: 1 . La matrice e caratterizzata dal fatto di? . avere fra i filamenti preferibilmente degli spazi per fornire dei vuoti dell ' ordine da 70 <fo al 97 $ in volume .

Il procedimento di fabbricazione dell ' articolo abrasivo comprende la formazione di un materiale feltrato aperto soffice comprendente filamenti ondulati legati nei punti di mutuo contatto , una pluralit? di separati agglomerati abrasivi per fornire un materiale feltrato impregnato di- agglomerati abrasivi , in cui detti agglomerati abrasivi comprendono particelle abrasive legate insieme con un agente legante per fornire un rapporto in peso fra particelle abrasive ed" agente legante fra circa 1 : 1 e 20: 1 . II preferito procedimento per la formazione degli aggiomerati__dentro_il materiale feltrato implica 1a deposizione di una configurazione di agglomerati distanziati formati con un miscuglio di agente legante liquido e granili abrasivi con un appropriato dispositivo di stampa o di estrusione e implica anche la maturazione degli agglomerati. Il preferito procedimento per la produzione di una ruota abrasiva consiste nell'avvolgere a convoluzioni un nastro di materiale feltrato impregnato di agglomerato, contenente un legante liquido, per esempio un legante organico liquido schiumeggiabile e nel permettere la espansione e la maturazione della schiuma. Un altro procedimento per la produzione dell'articolo abrasivo della presente invenzione consiste nel formare gli agglomerati abrasivi separati in un materiale feltrato non intessuto aperto soffice consistente di filamenti organici ondulati, nel tagliare i segmenti del materiale feltrato contenente l'agglomerato nella grandezza desiderata, nell'accatastare i segmenti tagliati per formare una pila unificata di segmenti, nel compattare insieme la pila sotto pressione e nel far aderire insieme la pila compattata in maniera tale da permettere il mantenimento della forma compattata dopo la rimozione della pressione, e nel rimuovere la forza di compattazione .

Gli articoli abrasivi finora descritti possono essere formati in una qualsiasi di una variet? di forme utili, preferibilmente in ruote, per fornire utili prodotti abrasivi, Diversamente dalle ruote composite, i prodotti abrasivi della presente invenzione contengono in ogni punto materiale abrasivo, cosa che permette il loro uso per periodi di tempo molto pi? lunghi senza applicazione di un rivestimento superficiale di materiale abrasivo come nel caso delle ruote composite. Inoltre, il prodotto abrasivo della presente invenzione pu? essere preparato in una ampia variet? di strutture per fornire una capacit? di adattamento alle forme o conformabilit? variante da una condizione sostanzialmente non conformabile ad una condizione molto conformabile, a seconda della composizione della matrice fibrosa.

Ci? che ? pi? significativo ed inaspettato, il prodotto abrasivo della presente invenzi?ne ha la capacit? di livellare la superficie che viene trattata, in altre parole fornire una superficie pi? uniforme come quella che tipicamente si trova sulla superficie di sottostrati che sono stati trattati con prodotti abrasivi non intessuti soffici. Anche se non si desidera essere limitati da una qualsiasi teoria, si ipotizza che l'azione di livellamento sia il risultato degli agglomerati abrasivi relativamente grandi che si usurano fino ad offrire una superficie che corrisponde alla superficie del pezzo in lavorazione e che tendono a "fluttuare" nella matrice fibrosa, permettendo ad essi di rispondere alla superficie che viene trattata in massa diversamente dagli agglomerati pi? piccoli oppure dai granuli abrasivi individualmente supportati che sono tipicamente dispersi in tutti i prodotti abrasivi non intessuti .

Descrizione dei disegni

l ' invenzione ? ulteriormente illustrata con riferimento ai disegni allegati in cui:

la figura 1 rappresenta una vista in prospettiva di una ruota abrasiva realizzata in conformit? con la presente invenzione ;

le figure 2-4 illustrano schematicamente un procedimento per produrre l ' artiocLo abrasivo della presente invenzione ;

la figura 5 rappresenta una vista schematica in prospettiva, con parti ritagliate , per mostrare il deti?lio del preferito procedimento e dell ' apparecchiatura per produrre 1 ' articolo- abrasivo della presente invenzione ;

la figura 6 rappresenta una vista in sezione retta dell ' apparecchiatura della figura 5 , presa lungo la linea 6-6 ; e

la figura 7 rgpresenta una vista laterale -di una ruota abrasiva realizzata per avvolgimento a convoluzione prodotta in conformit? con la presente invenzione .

Descrizione dettagliata

Con riferimento ora alla figura.1, in essa ? rappresentato un articolo abrasivo avente la forma di una ruota 10 che comprende una matrice fibrosa 11 contenente filamenti ondulati legati nei punti di mutuo contatto ed una pluralit? di agglomerati abrasivi separati 12 preferibilmente distribuiti in maniera uniforme nella matrice 11. La matrice 11 ? caratterizzata dal fatto di avere tra i filamenti degli spazi aperti per fornire una struttura di supporto porosa di predeterminata resilienza per realizzane un appropriato supporto per gli agglomerati 12 La ruo-ta 10 preferibilmente presenta una apertura 13 idonea al montaggio per rotazione su un conveniente alberino, non rappresentato. Gli agglomerati abrasivi 12 comprendono particelle abrasive legate insieme con un agente legante per fornire un rapporto in peso fra particelle abrasive ed agente legante dell?ordine di grandezza da 1:1 a 20:1.

Le figure 5-6 rappresentano un preferito apparecchi? 50 per creare gli agglomerati dentro una matrice fibrosa 53? L?apparecchio 50 comprende il rullo cavo perforato 51 ed il rullo di appoggio 52? ciascuno supportato per rotazione in direzioni opposte su un albero conveniente 58, avente preferibilmente i cuscinetti 58a sull'una e sull'altra estremit? e longitudinalment e allineati e posizionati in stretta prossimit? in modo da comprimere e stirare leggermente il materiale feltrato fibroso 53 fra di essi. Il rullo 51 presenta una parete cilindrica perforata 54 caratterizzata dal fatto di avere una molteplicit? di aperture 55 che hanno una dimensione che permette il passaggio di un miscuglio del legante liquido e dei granuli di abrasivo ed estremit? chiuse 56 e 57? Un condotto 49? per esempio forriito dentro l'albero 58 che pu? essere cavo, su di una dimensione e di una forma capaci di permettere il passaggio di un miscuglio dell'agente liquido legante e dei granuli abrasivi, ? posizionato nel rullo 51 per fornire una massa 64 del miscuglio dentro la camera interna 59? Un mezzo come pu? essere una pompa a spostamento di<' >fluidi (non rappresentata) forza un tale miscuglio a passare attraverso il condotto 49 preferibilmente attraverso aperture distanziate 60 nella camera 59? La lama distributrice 61, montata in posizione fissa dentro il rullo 51 sull'albero 58? viene tenuta in posizione fissa ed il rullo 51 ed il rullo di appoggio 5? vengono fatti ruotare nella direzione rappresentata? provocando cos? il fatto che il miscuglio dell'agente liquido fissante e dei granuli abrasivi venga estruso dall'apertura 55 ed i segmenti estrusi 62 vengono forzati dal rullo per mezzo della lama distributrice quando i segm?nti estrusi entrano in contatto con il materiale feltrato 53? lasciando gli agglomerati 63 dentro il materiale feltrato 53.

Con riferimento ora alle figure 2-4? in esse ? rappresentato un procedimento alternativo per produrre l'articolo abrasivo della presente invenzione. Come rappresentato nella figura 2? un tessuto grezzo o materiale feltrato costituito da filamenti viene estratto dal rullo di alimentazione 30 e viene diretto al disotto del dispositivo di. gocciolamento 34 che ? progettato in modo da deporre goccioline 35 di resina liquida nel materiale feltrato 33 ed il materiale feltrato rivestito viene quindi fatto passare al disotto della stazione di rivestimento 36 nella quale i granuli abrasivi sono applicati per fornire materiale feltrato 37 impregnato di agglomerati, il quale viene quindi fatto passare attraverso il forno di maturazione 38 per fornire un materiale feltrato maturato rivestito di agglomerato 39 che pu? essere avvolto su un rullo di immagazzinamento 40 per essere nel futuro convertito oppure tagliato per fornire segmenti appropriati per la formazione in varie strutture ? come verr? descritto nel seguito .

Preferibilmente ? una ruota abrasiva 70 . del tipo rappresentato nella figura 7 pu? essere prodotta mediante avvolgimento a convoluzioni di un nastro 71 di materiale feltrato impregnato di agglomerato su un nucleo forato centralmente 72? vincolando la forma avvolta? fissando la forma vincolata? per esempio con adesivo liquido maturabile , maturando l ' adesivo e preferibilmente rifinendo l ' estremit? 73 del nastro, per e sempio per_ raschiamento ? oppure rifinendo l ' in-

???

mativ amente perfetto. Alternativamente, una ruota pu? essere prodotta come rappresentato nelle figure 3-4 tagliando i s?gmenti 42 a forma di dischi di materiale feltrato rivestito 39 e raccogliendo i segmenti 42 per fornire la pila 43 che viene uniformemente rivestita con una limitata quantit? di una rana legante e quindi interposta fra le superfici di una pressa 41 in cui la pila 43 viene permanentemente compressa e consolidata per fornire la ruota 44. Successivamente, la superficie periferica della ruota 44 pu? essere rifinita e pu? essere fornito un_foro di montaggio 13. Alternativamente? il materiale feltrato maturato rivestito di agglomerato 39 pu? essere tagliato in segmenti di maggiore grandezza,_ i segmenti dopo di ci? vengono uniformemente rivestiti con una limitata quantit? di resina legante ed accatt ati e l?;catasta ottenuta viene compattata? come precedentemente descritto, per fornire un blocco da cui si possono tagliare una o pi? ruote oppure altri articoli abrasivi, a seconda,della grandezza del blocco e della dimensione delle ruote o di altri articoli abrasivi .

Questi ed altri mezzi possono essere impiegati per produrre altri articoli abrasivi, inclusi dischi, fogli? blocchi, cinghie e simili. Un disco, foglio o nastro abrasivo pu? essere prodotto tagliando un singolo foglio di materiale feltrato impregnato con agglomerato oppure laminando uno 0 pi? di tali fogli su un sottile supporto flessibile, per esempio un foglio di tessuto.

Il materiale feltrato che forma la matrice fibrosa o filamentosa pu? essere formato con un qualsiasi materiale conveniente capace di sopportare le condizioni di trattamento e di uso, come-qui descritto. I materiali preferiti per i filamenti della matrioe comprendono materiali organici come nylon, poliestere (per esempio polietilene tereftalato) e simili, fibre naturali come canapa, juta, cotone, pellame , sisal e simili. I filamenti possono anche essere_formati con _mate<r>iali_in<o>rganici, come metallo, ceramica oppure una combinazione di due o pi? dei precedenti. Le fibre possono essere a fiocchi oppure continue e sono ondulate per fornire una struttura tridimensionale aperta soffice quando esse vengono deposte in modo da formare un tessuto grezzo. Tali ondulazioni possono essere fornite per increspatura, avvolgimento, piegatura o simili, oppure altrimenti incurvando le fibre o i filamenti da un dispiegamento rettilineo per ottenere una tale struttura aperta soffice .

I filamenti o fibre della matrice fibrosa possono essere legati insieme per via autogena oppure possono essere legati insieme per via adesiva con una conveniente composizione adesiva inizialmente liquida maturabile. In alcuni casi? i filamenti termoplastici possono essere legati per via autogena semplicemente mediante pressione, provocata da fusione da<' >scorrimento a freddo fra le fibre adiacenti compresse forza la generazione di una certa quantit? di calore in questi punti sotto l.a pressione applicata.<? >La preferita resina legante liauida matarabile per legare le fibre della matrice fibrosa una con l'altra ? .un legante a base di un prepolimero di poliuretano disponibile con la designazione commerciale "Adiprene" BL-16. Altre resine leganti utili comprendono resine fenoliche? resine epossidiche, resine acriliche, isocianurati e simili. Il legante dovrebbe essere scelto in modo tale che, quando maturato, esso non sia eccessivamente fragile o friabile cos? da provocare la rottura della matrice nelle previste condizioni di uso. Il legante dovrebbe essere sufficientemente forte per fornire un forte legame aderente fra i filamenti per realizzare integrit? strutturale nella matrice, tuttavia non dovrebbe essere cos? rigido oppure dovrebbe essere applicato in quantit? tali da interferire con la resilienza della matrice e cos? non fornire l'azione fluttuante per gli agglomerati abrasivi .

I filamenti possono avere una sezione retta che ? circolare, quadrata, triangolare, rettangolare oppure un misto delle varie sezioni rette. Il tessuto feltrato che pu? essere trattato nel modo descritto per formare la matrice preferibOnente ? un tessuto feltrato in un sol pezzo, per esempio quello che pu? essere fornito da un materiale feltrato non intessuto formato celi una macchina formatrice .dijnateriale^feltrato, per esempio quella yenduta con la. designazione_ commerciale <M>Rando-'.Vebber"^ oppure pu? ?<H >essere fornito per intessitura? lavorazione a maglia, avvolgimento, estrusione di materiale plastico, come descritto per esempio nel brevetto statunitense 3*837.988 di Hennen e Kusilek, o con altri mezzi.

I preferiti materiali feltrati sono i materiali non intessuti formati in nylon o filamenti organici termoplastici di poliestere aventi una dimensione dell?ordine fra 3 e 500 denari ed uno spessore del materiale feltrato nell'intervallo fra 2 e 50 mm.

. Gli agglomerati abrasivi sono caratterizzati dal fatto di essere separati, vale a dire<- >di avere distinte linee di separazione, anche se tuttavia gli agglomerati adiacenti possono toccarsi l'un

1??altro. _

Gli agglomerati abrasivi sono caratterizzati dal fatto di comprendere granuli abrasivi o graniglia tenuta insieme in una massa solida con un agente legante sostanzialmente rigido. Virtualmente si pu? impiegare un qualsiasi agente legante tipicamente impiegato nella formazione delle ruote di molatura per legare insieme il minerale abrasivo. Tipici esempi di leganti che si sono dimostrati utili comprendono^jLjvexri comunemente usati_nsile ruote vetrificate _ e le resine naturali o sintetiche comunemente usate nelle ruote di molatura legate con resine. I preferiti agenti leganti sono materiali organici come le resine fenoliche, urea-formaldeide, shellac, le resine epossidiche, gli isocianurati, il poliuretano, la colla di pellame animale e simili.

I granuli o graniglia abrasiva possono essere di una ampia variet? di noti materiali abrasivi, per esempio ossido di alluminio, carburo di silicio, granato, smeriglio, diamante o miscugli di essi, la granulometria dei granuli abrasivi naturalmente sar? determinata dalla particolare applicazione e pu? variare da valori relativamente fini, per esempio una dimensione media delle particelle di 10 micron, a valori relativamente grossi, per esempio una dimensione media delle particelle di 1000 micron.

La dimensione e la forma ottimali'per i singoli agglomerati abrasivi dipenderanno alquanto dalle dimensioni della ruota abrasiva"oppure altro articolo abrasivo. Le ruote di dimensione maggiore possono avere agglomerati abrasivi di dimensione, maggiore.

La preferita dimensione degli agglomerati sar? dello ordine di grandezza da 2 a 15 mm di diametro medio per ruote abrasive con un diametro dell?ordine di grandezza da 25 a 500 mm.

_ La quantit? di graniglia abrasiva nell <1 >agglomerato pu? essere espressa come un rapporto in peso fra_la graniglia abrasiva e l'agente legante o fissatore e preferibilmente ? dell'ordine di grandezza da 1:1 a 20:1. Il rapporto in peso naturalmente varier? con la dimensione., delle particelle della graniglia abrasiva e la quantit? di legante impiegata dovrebbe essere scelta in modo da ottimizzare l'effetto della graniglia abrasiva durante l'uso. In altre parole? la quantit? dell <1 >agente legante scelto dovrebbe essere una quantit? che sia la minima quantit? consistente con l'ottenimento di un buon fissaggio delle particelle. Aumentando la quantit? dell'agente legante al di l?. di questo valore si avrebbe la tendenza ad oscurare la graniglia abrasiva? forse a provocare la deformazione dell'articolo che viene trattato con l'agente legante, se l'agente legante ?? una resina sintetica.

Su base di volume dell'articolo abrasivo, il preferito rapporto fra gli agglomerati abrasivi e la matrice ? dell'ordine di grandezza da 1:20 a 3:1. Con volumi sostanzialmente maggiori di tali agglomerati, l'articolo abrasivo ? alquanto rigido e duro, simile ad una ruota di molatura.

_ Gli agglomerati abrasivi possono_contenere gli usuali additivi che migliorano le prestazioni^ quando inco_rporati_ in ruote rigidamente legate? Tali ad-_ aitivi comprendono pirite? criolite, fluoroborato di potassio e simili._ _

Gli agglomerati pos_sono_essere introdotti nella matrice in una qualsiasi di una variet? di maniere. Un modo conveniente per la deposizione degli agglomerati distanziati su un tessuto feltrato non intessuto e illustrato nella figura 2. In queste condizioni, si preferisce che l?agente legante per l?agglomerato sia un liquido con viscosit? controllata il quale possa penetrare almeno parzialmente nel materiale feltrato per fornire un.ancoraggio in esso e possa essere recettivo nei confronti della impregnazione con particelle abrasive. Similmente, un impasto liquido viscoso consistente di un agente legante almeno parzialmente non maturato e di graniglia abrasiva pu? essere introdotto nel materiale feltrato o nella struttura fibrosa, per esempio mediante procedimenti intermittenti di estrusione o con altri mezzi. Un?altra maniera conveniente per introdurre gli agglomerati nel materiale feltrato consiste nell'introdurre prima minuscoli segmenti di materiali di supporto impregnati di resina o rivestiti di resina, per esempio frammenti di carta o di stoffa? impregnati con un agente legante non maturato suscettibile di diventare colloso. Tali frammenti possono essere introdot-ti mentre l'agente legante si trova in uno stato alquanto non colloso e? mediante applicazione di un conveniente agente <?>collante, per esempio solvente o calore? i frammenti possono essere resi collosi e l?-<5 >graniglia abrasiva pu? essere applicata fino a che i _frammenti vengono rivestiti su tutti i lati con la graniglia abrasiva? dopo di che si pu? applicare un conveniente adesivo di incollamento. Altre maniere per introdurre gli agglomerati nel materiale feltrato appariranno evidenti a coloro che sono esprtinel ramo una volta che siano venuti a conoscenza de11^invenzione? come finora descritta. __

__ Gli agglomerati abrasivi possono anche essere introdotti nella matrice mediante introduzione di uno strato continuo oppure di una pluralit? di nastri di un miscuglio liquido o semiliquido di graniglia abrasiva e di agente legante dentro la matrice? facendo maturare l'agente legante e fratturando la risultante struttura per fornire una pluralit? di agglomerati abrasivi, come finora definiti.

Gli articoli abrasivi della presente inven-- zione possono essere ulteriormente rinforzati mediante impregnazione della matrice^ con un agente ai rinfo rzo elastomeri co i prefer? bilmente un agen te di rinforzo - polimerico espanso , come un espanso poliuretanico flessibile di un polietere "one-shot" . Possono anche essere utili altri elastomeri polimerici ed espansi . Altre modificazioni sono possibili senza allontanarsi dall ' ambito delle rivendicazioni .

I seguenti esempi sono ulteriormente illustrativi dell ' invenzione . Tutte le parti ed i valori percentuali sono espressi in peso a meno che non sia specificato diversamente .

_ ESEMPIO 1

Una composizione di rivestimento consistente di 43 parti di una soluzione 3?1 di metanolo:poliammide (disponibile con la designazione commerciale "Elvamide" No. 8063 dalla DuPont Company) e 57 parti di una composizione di resina consistente del 74 di resina fenolo-formaldeide catalizzata con base non volatile viene applicata con una lama come rivestimento su una faccia di una carta kraft dello spessore di 0,08 mm per fornire uno spessore di rivestimento a secco di 0,13 mm dopo riscaldamento per 3 minuti alla temperatura di 62?C, 3 minuti alla temperatura di 50?C e 3 minuti alla temperatura di 95?C. La faccia opposta della carta viene rivestita con una lamina ne-Lia smessa maniera e con la sessa composizione per fornire un rivestimento a secco di 0,1 mm. La carta rivestita viene quindi tagliata in quadrati di 6 mm ed una molteplicit? di tali quadrati vengono introdotti in una macchina formatrice di materiale feltrato "Ran do-Webber" con fibre di nylon a fiocchi di 38 mm increspate e comprendenti il 90fo di fibre da 50 denari ed il 10 di fibre da 15 denari. Le fibre increspate ed i quadrati di carta rivestita vengono formati dalla macchina formatrice di materiale feltrato in un foglio di materiale feltrato che pesa 165 g per 2

m con le scaglie distribuite in ogni punto del materiale feltrato e coprenti circa i due terzi dell'area del materiale feltrato.

Il materiale feltrato contenente le scaglie viene quindi rivestito a mezzo di un rullo con metanolo per ammorbidire il rivestimento della carta e provoca la conformazione delle scaglie sulle superfici delle fibre e l'essiccamento a 65?C in un forno ad aria calda per legare,le scaglie alle fibre. Il risultante tessuto feltrato viene quindi ancora rivestito a mezzo di un rullo con metanolo per rendere le scaglie aderenti collose ed il tessuto feltrato viene quindi fatto passare sotto un dispositivo gocciolatore minerale ed un minerale a base d? ossido di alluminio con granulometria.120 grit (dimensione media delle particelle 125 micron) viene fatto gocciolare nel materiale feltrato e viene fatto aderire alla superficie delle scaglie rivestite di resina. Una barra battente rotante in contatto con il supporto di carta<' >.provoca il fatto che le particelle abrasive vengono rivestite su tutti i lati delle scaglie di carta rivestite di resina ed il materiale feltrato viene ancora fatto passare attraverso il forno alla temperatura di 95?C e successivaneite rivestito a sprusso con una composizione di rivestimento di resina collante consistente di 890 parti di etere monoetilico del glicol dietilenico (disponibile con la designazione commerciale "Carbitol" )? 600 parti di resina fenolo formaldeide catalizzata con base non volatile al 74/S e 120 parti di soluzione di idrossido di sodio acquosa al 50fa. Il risultante tessuto feltrato rivestito con il collante viene quindi fatto passare in un forno di maturazione riscaldato alla temperatura di 150?C per 3 minuti. Il tessuto feltrato viene quindi rivestito a spruzzo con la stessa composizione di rivestimento a base di resina collante sul lato opposto e viene maturato alla temperatura di 150?0 per 3 minuti. Il ri-

2

sultante prodotto contiene 800 g/m di abrasivo e

2

235 g per m di resina collante (peso a secco).

Sperimentazione

Il prodotto abrasivo secondo l'invenzione descritto nell*_esempio_l viene valutato per la capacit? abrasiva impiegando_un_appareechio di prova Schiefer contro tre dispositivi di controllo, in seguito identificati come "controllo 1", "controllo 2" e "controllo 3", come verr? nel seguito descritto. Il "controllo 1" consiste di una ruota composita abrasiva simulata formata mediante rivestimento di un materiale feltrato (materiale feltrato non intessuto legato. Fibre consistenti del 90$ in peso di fibre a fiocchi di nylon increspate da 50 denari:e 10$ in peso di fibre a fiocchi di nylon increspate di 15 denari con lunghezza 40 mm vengono deposte nell'aria con una macchina Ran don- V/ebbe r per fornire un materiale 2

feltrato che pesa 167 g per m . Il materiale o tessuto feltrato, portato su un supporto di carta? viene rivestito con un rullo con una resina legante consistente di 60 parti di poli-1,4-butilenglicol diisocianato bloccato con chetossima avente un peso molecolare di circa 1500 (disponibile con la designazione commerciale "Adiprene" BL-16), 7? 3 parti di metilen dianilina e 32,3 parti di 2-etossietil acetato solvente (disponibile con la designazione commendale acetato di "Cellosolve"). Il materiale feltrato rivestito__di_resina_yiene maturato mediante riscaldamento con una velocit? del tessuto feltrato di 5 metri al minuto in un forno di .18 metri a due zone comprendente una prima zona riscaldata a 130?C ed una seconda zona riscaldata?a 140?C (zone di uguali lunghezze) per fornire un tessuto feltrato dello spessore di 9 mm avente un peso di aggiunta di resina a secco di 84 g per m ) successivamente riferito come "materiale feltrato non intessuto legato" su un. lato con una composizione adesiva per ruota composita (disponibile con la designazione commerciale di cemento "Grip Master" dalla Lea Co. consistente dell'8$ di gomma arabica? 52$ di argille silicee, 3 $ di acqua ed una picola quantit? di lubrificante) per fornire uno strato continuo di 0,5 mm (quando secco) su un lato del tessuto feltrato.

Il lato del tessuto feltrato rivestito di adesivo viene quindi immerso in minerale abrasivo di ossido di alluminio da 120 grit (dimensione media delle particelle 125 micron) ed il<' >rivestimento viene essiccato all'aria per fornire un rivestimento abrasivo dello spessore di 2 mm. La stessa superficie vie?: ne ancora rivestita con la composizione adesiva per ruota composita e si aggiunge ulteriore minerale come precedentemente descritto ed i<'>1 rivestimento viene fatto essiccare all?aria. Il tessuto feltrato rivestito di abrasivo viene quindi tagliato a stampo in un disco del diametro di iOO?mm e la superficie abrasiva del disco viene fratturata con martellatura per produrre discreti agglomerati abrasivi collegati insieme dal tessuto feltrato fibroso. Si dovrebbe notare che una ruota composita abitualmente ? utilizzata sulla sua superficie periferica? per? la prova Schiefer ? concepita in modo da sperimentare l?abrasivit? di un articolo abrasivo a forma di disco, piuttosto che il bordo periferico di una ruota abrasiva. Questo formato per la simulazione della ruota composita ? stato pertanto adottato.

Il "controllo 2" consiste di un disco del diametro di 100 mm di materiale in foglio abrasivo rivestito con dimensione di 120 grit (dimensione media delle particelle 125 micron) (disponibile in commercio dalla cessionaria della presente domanda con la designazione commerciale di disco di tipo "0" 3^ Brand) consistente di graniglia abrasiva di allumina aderente ad un supporto fibroso vulcanizzato flessibile .

Il "coitrollo 3" consiste di un disco del diametro di 100 mm di materiale abrasivo non intessuto commercializzato dalla cessionaria della presente domanda con la designazione__commerciale _ " Scotch-Bri te <11 >qualit? per taglio e lucidatura contenente materiale_ abrasivo di ossido, di alluminio da 180 grit (dimensione media delle particelle 85 micron) legato-" in un materiale__feltrato fibroso soffice aperto consistente di filamenti di nylon.

La prova implica il collocamento di un articolo abrasivo di prova del diametro di 100 mm in un apparecchio di prova Schiefer contro un disco di prova di acciaio dello spessore di 2 mm con diametro di 100 mm con l?applicazione di un carico di 4,5 kg fra il disco di prova ed il disco di acciaio, mentre il disco abrasivo viene fatto ruotare a circa 150 giri al minuto e si fa ruotare il disco di acciaio nella stessa direzione alla stessa velocit? con uno sfalsamento dei centri di rotazione di 25 mm. Ciascun disco abrasivo di prova viene fatto passare attraverso 14 cicli di 3*000 giri ciascuno con il peso perduto dalla piastra di acciaio registrato dopo ciascun ciclo di 3.000 giri. I risultati sono-esposti nella successiva tabella I. Si noter? che la velocit? di taglio, vale a dire il peso perduto dal pannello di prova di acciaio in grammi, ? significativamente superiore con il prodotto abrasivo della presente invenzione durante tutti i 14 cicli.

TABELLA I

__Ciclo No . _ Perdita di peso (grammi) _ _ _ _

_ Esempio 1 Controllo 1 Controllo 2 _ Controllo 1 - - 1 ? - - - ? -1,?6?4 -- - 1 ?-3 - 0,3<?>?- <. >- 0,25<? >_ _ _ 2_ _ ; _ _1_, 36 _ 1_?_09 _ <? >_ p, 53 _ _ 0,11

3 1,14 0,96 0,65 0,10

<. . >4 <_ >0,9<. ' . >0,62 0,38 <" >0,11

<. .>5- <. >. 0,9 - - 0,45 - - 0,65 - 0,15

6 0,92 0,32 _ 0,32 _ 0,05

7 0,84 0,28 0,13 0,08

<. >8 <. >1,22 - <. ' ' ' >0,l8 <. >0,07

9 - - 0,76 - 0,4 : <. >-- - 0,12 - <. >0,09

10 0,96 0,3 0,11 . _ 0,05

11 0,78 0,28 0,13 0,13

<. >12 . <. >0,62 0,32<. ' >0,08 <? >0,1

-? - <. >13 <. >0,78 --- . -0,2 - - - - 0,-13 <. >. 0,08 -

14 - _ 0,78 _ 0,38 0,13 _ 0^05_

_ _ _ _ _Bopo il compie t amento dei _14 cicli, JLa ru-

videzza superficiale di ciascun disco viene determi-

nata utilizzando un analizzatore_ superficiale stan-

dardizzato disponibile con la designazione commercia-

le di Model QHD Bendix Profilometer per determinare

il fattore di ondulosit? superficiale (nel seguito

designato con la sigla "SWF"). Esso viene calcolato

nel modo seguente:

SWF = taglio di ruvidezza sunerficiale misurato a 2?55

taglio di ruvidezza superficiale misurato a 0,25

Il fattore di ondulosit? superficiale ? la

altezza della ondulosit? misurata con un taglio alla larghezza della ruvldit? ?i 205 mm diviso per 1 <1 >al- _

te zza della ruvidlt? misurat a al t agl io_ alla larghe z- _

za di ruvldit? di 0, 25 mm, _ in cui l ' altezza della ruvidit? ? 1 a^ deviazione media aritmetica dell ' altezza <'>

di ruvidit? espressa in micron misurata normalmente

alla linea centrale ed in cui il faglio alla larghezza

di rivudit? ? la massima distanza delle irregolarit? superficiali ripetitive che debbono essere incluse

nella misurazione .dell ? altezza di rivudit? media.

Inferiori valori del fattore di ondulo sit? superficiali indicano un complesso di superi ici pi? livellate

e desiderabili che sono pi? idonee alla lucidatura

fino ad ottenere una finitura speculare .

I ri sultati sono i seguenti:

_ TABELLA II _ _ _ _ _ . .

Esempio _ Tipo di prodotto _ Fattore di ondulosit? Controllo 1 Disco composito ? , " <~ >r <: >1 > 36 _ Controllo 2 Abrasivo rivestito 1,30

Controllo 3 _ Abrasivo non intessuto 1? 49 Esempio_^_ Matrice_ fibrosa con aggio- 1?18

me rati abrasivi

Si osserver? che il prodotto secondo la presente invenzione illustrato nell'esempio 1 presenta

il minimo fattore di ondulosit? di 1, 18.

Ulteriore sperimentazione ? stata eseguita

con ? ' apparecchio ai prova ai capacita abrasiva di

_ Schiefer, . eccetto per l'impiego di un peso di 9,1 kg _ _ ; invece del peso di 4?5 kg per determinare se la for-_ _ ^_ za supplementare provocherebbe o meno l'incremento _ ?_ della velocit? di taglio dell'abrasivo rivestito. Il _ _ controllo 1 viene omesso ed il controllo 4 descritto in seguito viene aggiunto e la prova viene accorciata a 5 cicli di 3- 000 giri . I prodotti abrasivi sperimentati sono indicati nella tabella III .

TABELLA III

Esempio No . _ Tipo di abrasivo Designazione commerciale _ Controllo 2 Abrasivo rivestito Abrasivo rivestito 3M tipo "C"

<?" . >^ossido di allumini? di 120<'>grit) - - Controllo 3 ? Non intessuto _ _ Disco abrasivo non intessuto per taglio e lucidatura 3M "Scotch-- - - *_ .. _ _ _ ?_ Brite" .(ossido di alluminio ..da 120 grit)

<?>C?ntro Ilo<" >4 Non in tessuto Disco abrasivo non <" >intessuto 3K " Scotch- Brite" Cleazi N ' Strip (car-<? >- <. >buro di silicio<' >di 36 grit ) ,<'>

Dopo ciascun ciclo di 3.??? giri , viene misurata la ruvidit? superficiale , viene calcolato il fattore do ondulosit? superficiale e si determina la perdita di peso del pezzo in lavorazione . Partendo da tali dati , si calcola il taglio totale o la perdita di peso ed il fattore SvVF dopo 5 cicli . I risultati sono esposti nella tabella IV. <'>

(segue tabella IV )

-L iiDJjDli ?? JL V

_ Esempio No. Taglio (grammi) SWF Controllo 2 2?42 1?22 Controllo 3 0,79 2,6

- Controllo 4- 1,94 - - - 4,08-Esempio 1 10,54 1,47?

Come si pu? osservane, il prodotto della presente invenzione presenta un taglio totale significativamente superiore e produce una superficie a livello significativamente maggiore di un qualsiasi altro prodotto sperimentato in questo gruppo, eccetto il controllo 2 che presenta un taglio molto inferiore ma con un fattore di ondulosit? superficiale inferiore.

Il disco di acciaio che era stato sottoposto alla abrasione con il controllo 4, che aveva un fattore di ondulosit? di 4,08, ? stato impiegato come pezzo in lavorazione di acciaio con il disco dell'esempio 1 nella prova Schiefer. Dopo 100 giri, il fattore di ondulosit? ? stato ridotto a 2,32, dopo altri 100 giri a 1,99 e dopo altri 200 giri a 1,69, dimostrando la rapida velocit? di taglio e lo speciale livellamento superficiale che si pu? ottenere con il prodotto della presente invenzione.

ESEMPI 2-3

(segue tabella)

Ingredienti Parti in peso Prepolimero poliuretanico_ (disponibile con la _ _ designazione commerciale "Adiprene" BL-16) 3400

<? >- ?.?? t iien -di an il ina- - - - - 4-1(1 - <: >-_ Si lano animino funzionale (disponibile con la _de- _ _ signazione c ommerciale " Z 6020" dalla Dow Corning

_ Corp , ) _ _ _ _ 88 _ Solvente (di sponibile con la designazione commer-- ciale-di -ace tato -di-"Cellosolve " ) - 3?00. - -Gli ingredienti precedentemente esposti^sono stati miscelati e mescolati con ulteriore solvente per ridurre la viscosit? a 75 cps. Il miscuglio diluito ? stato fatto gocciolare sul materiale feltrato non intessuto legato descritto nell'esempio 1 attraverso un dispositivo gocciolatore consistente di aghi di siringa di lunghezza 1,5 pollici, pari a 3*8 cm( No. 22, in numero di 77? distanziati di 6 mm su centri su una larghezza di 48? mm, con la composizione di rivestimento alimentata da una pompa?-a spostamento positivo attraverso un collettore comune.

Gli aghi erano disposti sul nastro trasportatore con gli aghi rivolti verso il basso e con un angolo di 45<0 >rispetto alla direzione di spostamento del tessuto feltrato. Il tessuto feltrato rivestito di resina h stato convogliato al disotto degli aghi su un supporto di carta a due velocit? di 1,5 mm per minuto e la pompa ? stata regolata in modo tale che le gocce fossero distanziate una dall'altra di una J- O O CLL^ Z? C? <I>J v Liiyi. ??? u ?, \ i J t? j ??UU nc i i d, ax i c ? x uiit' ai ? s_tamento le gocce di resina penetrano nel tessuto feltrato leggermente?, conservando sostanzialmente la loro forma ed incapsulando i filamenti nelle zone all'interno del materiale feltrato in cui esse sono collocate. Successivamente? un minerale di ossido di alluminio di 50 grit (graniglia) (dimensione media delle particelle 300 micron) ? stato fatto cadere sul materiale feltrato contenente la resina in modo da impregnare le goccioline di resina con il minerale abrasivo, la parte restante del minerale cadendo attraverso il tessuto feltrato. Il tessuto feltrato ?<' >stato quindi maturato in un forno alla temperatura di 185?C. Il tessuto feltrato? nel seguito riferito come "tessuto feltrato 2", contiene 265 g di resina secca e 1390 g di minerale per.metro quadrato. I risultanti. agglomerati presentano una dimensione maggiore approssimativamente di 5 mm e risultano di forma approssimativamente sferica.

Nella stessa maniera? gli agglomerati sono stati introdotti in un analogo secondo tessuto feltrato su ambedue le facce trattando prir? una faccia e quindi invertendo il tessuto feltrato e trattando l ' altra faccia per fornire un tessuto feltrato nel seguito riferito come "tessuto feltrato 3" avente un peso di rivestimento di 240 grammi di resina (a secco) e 126? grammi di abrasivo per metro quadrato sulla prima jfaceia e__24_0 grammi di r?sina (peso a secco) <e >1300 grammi di minerale per metro quadrato sulla seconda^ faccia. _ _ _ _ _

_ _ __ Una ruota abrasiva nel seguito riferita come ^esempio 2"_? stata preparata tagliando prima 8 dischi del diametro di 230 mm, aventi fori centrali del diametro di 16 mm del tessuto feltrato 2 ed un disco del tessuto feltrato non intessuto legato come precedentemente descritto con 8 dischi diretti con le loro superfici impregnate di agglomerati nella stessa direzione e con il tessuto o materiale feltrato non intessuto legato sovrapposto,alla superficie impregnata di agglomerati sul disco di. estremit? , collocando i dischi di taglio su un alberino ed immergendo i dischi in una soluzione comprendete 12 parti di prepolimero poliuretanico bloccato con chetossima (disponibile con la designazione commerciale "Adiprene" L-315 bloccato con metiletil chetossima)? 1,8 parti di metilen dianilina e 7?7 parti di 2-etossi-etilace tato solvente (disponibile con la designa--zione commerciale di acetato "Cellosolve")? I dischi sono stati quindi fatti ruotare sull<1 >alberino a 800 giri al minuto per rimuovere l'eccesso di resina, lasciando una aggiunta di resina secca dei peso dell ' 8 , 7 /- * I dischi sono stati quindi, pressati fino ad uno spessore di 25 min e parzialmente maturati sotto pressione per 1 ora a 135?C e completamente maturati , dopo rimozione dalla pressa, mediante riscaldamento a 130?C per un ' altra ora. Quando raffreddata, la ruota ? stata tagliata a stampo per fornire un diametro di 215 mm con un foro centrale di 32 min.

Una seconda ruota, in seguito riferita come "esempio 3" , ? stata preparata nella stessa maniera utilizzando 6 dischi del diametro di 230 mm del materiale feltrato 3 mediante collocamento dei dischi su un alberino , immersione dei dischi in un miscuglio contenente 10, 4 parti di prepolimero poliuretanico bloccato con cheto ssima (disponibile con la designazione commerciale "Adiprene" L-315 bloccato con met lieti! chetossima) , 4 , 5 parti di metilen dianilina al 35 in solvente acetato di 2-etossi-etile (disponibile con la designazione commerciale di acetato di "Cellosolve" ) e 0 , 4 parti di stearato di litio , facendo girare i dischi per rimuovere l ' eccesso di miscuglio adesivo e pressando fino ad uno spessore di 25 mm e facendo maturare mediante riscaldamento in una pressa per 45 minuti e - quindi senza pressione In un forno a 105?C per 5 ore .

_ Le ruote, degli e sempi _ 2 e _3..sono ..stai e..va-..? lutate per il carattere abrasivo contro una_ruo_ta_di_ 25 jmn per 200 _mm_abrasiva non intessuta disponibile ?n_ corame re io ( ne l_segu ito__ de signat a^come "controllo 5'!.)_disponibile_dalla 3M Company sotto il marchio di fabbrica registrato "Scotch-Brite" Cutting and Polishing Wheel (ruota di lucidatura e taglio ) , qualit? grossa avente un abrasivo a base di ossido di alluminio di 50 grit (dimensione media delle particelle 300 micron) . La prova implica l ' impiego di un tornio di lucidatura con cavalletto sul pavimento il quale fa ruotare la ruota contro la faccia di 50 x 350 rem di un pezzo in lavorazione di acciaio laminato a freddo 10 18 dello spessore di 6 mm, il quale per mezzo di un attacco ? fissato al tornio e forzato contro la superficie periferica della ruota con una forza costante controllata fra la ruota ed il pezzo in lavorazione , mentre il pezzo in lavorazione viene fatto oscillare di 150 mm nella direzione vertiqale e 6 mm nella direzione orizzontale con una frequenza di 50 e 25 cicli al minuto rispettivamente e mentre la ruota viene mantenuta con una velocit? superficiale costante attraverso tutti i cicli di 12 minuti . Il pezzo in lavorazione preliminarmente pesato ? stato pesato dopo ciascun ciclo di 12 minuti per determinare la perdiU d U ..L pe ti U ti -L U Ut?i aZ i- UIiB u. J, ciux J-UliC U.A. I l4XUU b l

? stata ripetuta per il numero di cicli specificato

nella tabella V. La temperatura superficiale del pez-

zo in lavorazione ? stata misurata dopo ciascun ciclo.

Per i campioni indicati nella tabella V, la velocit?

superficiale ? stata mantenuta a 1525 metri al minuto

e con una forza di 6,8 kg. I risultati seno rappresen-

tati nella seguente tabella V.

TABELLA V

Ruo ta_ Ciclo Taglio/12 min, (g) Temperatura del pezzo(?C) Controllo 5 <' >1 4,7 195

2 5,6 <' >190

_ 3 _ _ 4,7 _ 195-4 4 , 1 195

Esempio 2 1 13 , 1 195

<. "". ' >2 <. . >14,4 187

..._ 3_._ _ 13,8 _ _ non misurata _

4 13,4 195

Esempio 3 1 42,8 225

<' >2 . 50,0 215

. ._ _ 3 _ .53,6 _ 225

4 57,0 215.

Come si pu? vedere, il taglio delle ruote

contenenti gli agglomerati abrasivi ? considerevol-

mente maggiore di quello di un convenzionale prodot-

to abrasivo soffice non intessuto.

ESEMPI 4-6

Sono stati prodotti tre tessuti feltrati

m ciascuno, nei quali veniva utilizzalo il tessuto feltrato legato non intessuto precedentemente descritto, rivestito di resina e di abrasivo per fornire sostanzialmente lo stesso peso di rivestitnento in ciascuno di essi. La_resina di rivestimento era una resi--na fenolo-formaldeide termoindurente. Il minerale abrasivo era un minerale a base di ossido di alluminio da 100/150 grit (dimensione media delle particelle 125 micron) . La resina ? stata miscelata con etere monoetilico del glicol dietilenico come solvente (disponibile con la designazione commerciale "Carbitol") per ridurre la viscosit? come richiesto per la particolare operazione di rivestimento. Il rapporto in solidi fra minerale e resina era di una parte di resina per 2,1 parti di minerale.

Due de-i tessuti feltrati abrasivi, in seguito rispettivamente riferiti come "tessuto feltrato 4" e "tessuto feltrato 5" sono stati prodotti impiegando procedimenti convenzionali, come specificato nel brevetto statunitense No. 2.958.593? per realizzare un prodotto abrasivo non intessuto. Il tessuto feltrato <'>4 ? stato prodotto spruzzando un impasto liquido resina:abrasivo 1:2,1 (rapporto di solidi) sul tessuto feltrato legato non intessuto. Il tessuto feltrato 5 ? stato prodotto rivestendo prima con rullo il tessuto feltrato non intessuto legato con resina e, mentre il rivestimento _di resina era ancora _colioso, applicando come rivestimento a caduta le particelle del minerale abrasivo sul materiale feltrato rivestito. Il terzo materiale o tessuto feltrato, in seguito riferito come "tessuto feltrato 6" abrasivo, ? stato prodotto applicando gocce di resina liquida sul tessuto feltrato non intessuto legato in discrete goccioline specialmente separate attraverso il dispositivo gocciolatone descritto negli esempi 2 e 3 ed applicando il minerale di rivestimento per caduta sul materiale feltrato contenente le goccioline mentre le goccioline erano ancora collose per fornire aggregati discreti di resina e minerale.

Tutti i materiali feltrati, dopo il rivestimento, sono stati maturati alla temperatura di 165?C per il tempo successivo espresso in minuti, tessuto feltrato 4-10? tessuto feltrato 5-3 e tessuto feltrato 6-15. Il peso aggiuntivo a secco in grammi per metro quadrato ? stato il seguente: tessuto feltrato 4 - 1165, tessuto feltrato 5 - 1260 e tessuto feltrato 6 - 1165.

Dischi aventi un diametro di 230 mm con una apertura centrale avente un diametro di 16 mm sono stati tagliati da ciascuno dei tessuti feltrati e convertiti in ruote , in ciascun caso , 8 dischi sono stati messi su un alberino , immersi nella soluzione di<' >rivestimento del piepolimero di poliuretano descritta negli esempi 2 e 3, fatti ruotare a circa 800 giri al minuto per rimuovere l ' eccesso di resina, pressati fino ad uno spessore di 25 maturati in una pressa alla temperatura di 130?C per 1 ora e quindi rimossi dalla pressa e fatti maturare in un forno riscaldato a 140?C per 2 , 5 ore . Dopo il raffreddamento , le aperture centrali sono state tagliaste a 32 mm e le ruote nel seguito rispettivamente riferite come "ruota 4" , "ruota 5" e "ruota 6" sono state rispettivamente pesate ed hanno avuto in grammi i seguenti pesi : 352, 375, 355 *

Le rute sono state sperimentate per l ' indice di abrasione, utilizzando il tornio di lucidatura come precedentemente descritto . La velocit? delle ruote ? stata regolata a 1525 metri superficiali per minuto e ciascuna ruota ? stata sperimentata per un periodo di 2 minuti con. una forza di 2, 3 kg applicata ed il metallo rimosso dal pezzo in lavorazione ? stato misurato dopo ciascuna operazione di abrasione di 2 minuti . La stessa ruota ? stata sperimentata sotto una forza applicata di 4 , 5 kg, 6 ,8 kg e 9 , 1 ig nella stessa maniera- Un nuovo pezzo in lavorazione ? stato applicato _dopo ciascuna prova ?i abrasione ?i 2 minu-

ti . La perdita di peso della ruota ? anche stata de-

terminata dopo ciascuna prova di abrasione di 2 minu-

ti ed il rendimento dell ' abrasione ? stato calcolato .

Il rendimento o efficienza di abrasione e il rapporto

fra la perdita di peso del pezzo in lavorazione e la

perdita di peso della ruota durante tale operazione

di abrasione . Il fattore di ondulo sit?, . come preceden-

temente descritto ? ? stato anche determinato per cia4

scuna prova di abrasione della durata di 2 minuti .

I risultati sono riportati nella tabella VI .

TABELLA VI

Ruota No. Forza (kg) grammi di me- Efficienza Fattore di ______ <' >_ tallo rimossi _ ondulo sit? 4 _ _ 2? 3 . .. nil .. nil . ._ . nil 4 4,5 . 0,05 5 nil 4 ' 6,8 1,3 6,5 1,66 <' >4/ <? . . >9,1 2,2<? >- <' >5,5 <. >1,61 ..5* . 2,3 nil . nil nil 5 4,5 0,1 0,5 1,69 5 6,8 1,1 5,5 1,58 5 <~ " >9,1 <. >1,4 <' >3,5 <' >1,64 <' >6. - . 2,3 0,8<?>. . . .4 . 1,33 6 4,5 1,6 4 1,37 6 6,8 3,7 9,25 1,36 6 <' >9,1 <">5,0 <. >5,55 1,51 .

I materiali feltrati abrasivi 4, 5 e 6 so-

no stati tagliati a stampo ovvero a punzone per for-

mare dischi del diametro di 230 mm che sono stati im

mersi in una soluzione di prepolimero poliuretanico pirecedentemente descritta e sono stati fatti ruotare c?me precedentemente descritto per rimuovere l'eccesso di resina e quindi sono stati maturati per riscaldamento come sopra indicato. I dischi nel seguito rispettivamente riferiti come "disco 4"? "disco 5" e "disco 6" sono stati quindi sperimentati per l'indice di abrasione in un apparecchio di prova Schiefer impiegando un nuovo pezzo in lavorazione a disco di acciaio laminato a freddo 1018 con una forza di 2,3 kg fra il disco di prova ed il disco di acciaio per un totale di 2000 giri in modo da deteminare il peso di acciaio rimosso durante il ciclo di 2000 giri. Il ciclo di 2000 giri ? stato ripetuto per un fetale -di 3 volte per ciascun disco di prova. Il fattore di ondulosit? ? <'>stato determinato dopo ciascun ciclo di 2000 giri. I risultati sono riportati nella seguente tabella VII.

T ABBILA VII

Ciclo di Disco Metallo rimos- F. O.

<'>2000 giri <" >N?.<' >s? (grammi ) <. .>

No^ _ __ _ _ _ _

1 4 0, 31 2, 27 2 - - " - 0,01 2,95 3 - _ _ " _ 0, 06 2,95 . 1 5 0, 27 1 , 89 2 " 0, 19 1 , 89

" - 07?4<" >-1 , 89<" >1 6 0,75 1 , 36 2 0, 44 1 , 34

3 II 0, 44 1 , 52.

_ La, prova di abrasione con 1<1 >apparecchio di_ prova Schiefer ? stata ripetuta eccetto per ii fatto che la_,.forza fra il disco di prova ed il disco di acciaio ? stata. cambiata_a_6,8_kg._ _ _

I risultati sono riportati nella tabella VITI .

_. . . TABELLA VITI _ _ _ _ . .

Ciclo di 2000 Disco No. Metallo rimosso F.O. giri Fo._ <? >_ __ (grammi )_ _

1 -. - -<.>4 -<. >- - 1,06 - <? >1,96

_ 2 . . " . . .. . .0,58 _ 2,05 .

3 " 0,47 1,83

1 <. >5 <? . >0,97 <? >1,47

-2 <. >- <. >-0,46- -1,49 -

. 3 .. . " 0,29 _ <' >1,44 1 6 1,81 1,3

2 <. . ' ? .. ? >1,58 <.. ' " ' >1,29

- - 3 - - - - "<. >? 1,43 - - 1,27. -... La dimensione_degli.agglomerati_abrasiti_

dei dischi abrasivi 4, 5 e <'>6 e stata determinata bru-2

ciando le fibre di segmenti di 77. cm di ciascuno dei tessuti i materiali feltrati in un forno a 480?C approssimativamente per 10 minuti, lasciando_soltanto

la resina fenolica ed il miner?l? -abrasivo.. Il residuo di ciascun tessuto feltrato ? stato fatto vibrare dolcemente per eliminare gli spigoli vivi ed

? stato vagliato attraverso una serie di vagli progressivamente pi? piccoli. La tabella IX mostra la percentuale di agglomerati in ciascun intervallo di

dimensione in confronto con la distribuzione della di-

mensione delle particelle dei granuli abrasivi di 100-

150 grit (125 micron) usati per produrre gli agglome-

rai i .

<?>TABELLA IX

Aperture del Particelle Percento fermato

vaglio (micron)<- ' >di ossido Tessilo 4 Tessuto 5 Tessuto 6 di alluminio

<. >. <" >100-150 grit <' ' ' >_ _ . . -6730 . _ . - . . - .. . - . - - - . . 9,8 <'>

4760 - - - 78,1-2380 - - - 3,6 <.. ' >1680 -<" . .>0,9 <" >0,3<. >0,5 . . 1 190 . - - . 2,9 - 4,0 0,5

710 - .1,8,9 21,4 4,6 590 - 23,2 20,4 0,9 ? <.. >300 - <: >- = - <?>2671 23 73 <. >?<'>

_ _ _ 210. _ _ - _ 15, 5 _ -1Z, 9. . 0,3. -150 - 6,3 6,9 0,3 attraverso 150 - 5,5 5,5 0,9 - - 175 - 2 - -

. 125.--?-- . 41 . - _ .. .... - . . - . _

100 26 - -

9? 17 _ -

attraverso<? >'90 14 <. >' - _ _ -_ _ _ ESEMPIO 7 _ <' >_ _ _ _ _

Una paglietta di fibre di nylon-6 integra-

te ed avvolte in modo da formare un avvolgimento a-2 . . vente un peso di 92 g per m , un diametro dei fila-

menti di 280 micron ed uno spessore di 16 mm ? stata

prodotta in conformit? alla descrizione della domanda di brevetto statunitense No . di serie 847-922? depositata 1 V 1 1 Novembre 1977 ? e stata rivestita a rullo con una soluzione di resina di pre polimero .uretanico consistente di 8 ,9 parti di prepolimero poliuretanico bloccato (disponibile con la designazione commerciale "Adiprene" 3L- 16) , 2,9 parti di una soluzione al 35# di metilen dianilina in solvente 2-etossi-et ilacetato ( disponibile con la designazione commerciale "acetato di Cellosolve" ) , 0 , 177 parti di un silano con funzionalit? amminica (disponibile con la designazione commerciale Z6020 dalla Dow Corning Co . ) e 1 , 4 parti di xilolo . Sfere di resina contenente abrasivo di tipo poroso aventi la dimensione superiore a 12 mesh, secondo la granulometria statunitense , ed inferiori a 6 mesh (dimensione media delle particelle da 1 , 5 a 3? 5 min) , prodotte facendo gocciolare resina fenolica granulare (disponibile con la designazione commerciale "Varcum" 5485) in Al^O^da 50 grit (dimensione media delle particelle 300 micron) in condizione di barilatura a caldo ( 200~315?0 ) . Le risultanti sfere , contenenti abrasivo , contenenti il 91 # di minerale ed il 9$ di resina fenolica, sono state fatte cadere nel materiale o tessuto feltrato rive stito di adesivo che ? stato quindi lasciato a maturazione a 150?C per 6 minuti . Il risultante materiale feltrato rivestito contiene 2430 g per_metro quadrato di sfere di_abrasivo e 30 g per metro quadrato di resina poliuretanica. Il materiale feltrato ? stato quindi spruzzato prima su una faccia e quindi sull'altra faccia con un miscuglio adesivo comprendente 7,7 parti di prepolimero poliuretanico bloccato (disponibile con la designazione commerciale "Adiprene" BL-16), 2,5 parti di una soluzione al 35$ di metilen dianilina in 2-etossi-etilacetato , 0,008 parti di silano con funzionalit? -amminica (Z6020), 0,61 parti di un miscuglio comprendente il 50 $ si stearato di litio in 50 $ di solvente (disponibile con la designazione commerciale di acetato di "Cellosolve") e 2,5 parti di xilolo, avendo come conseguenza un peso di rivestimento a secco di 400 g per metro quadrato su una faccia e 500 g per metro quadrato sull'altra faccia.

N?ve dischi del diametro di 230 mm aventi fori centrali del diametro di 16 mm sono stati ritagliati dal tessuto feltrato rivestito di abrasivo, applicati su un alberino, ed immersi nella stessa composizione adesiva per legare le sfere al materiale feltrato. I dischi sono stati fatti ruotare per centrifugazione a 300 giri al minuto per rimuovere l'eccesso di resina, ed i nove dischi sono stati quindi compressi in modo da ottenere uno spessore di 28 mm in una pressa riscaldata alla temperatura di 140?C ner <son>? 3 tati _quindi_ estratti dalla pressa e risc_aldati_per un ' altra ora alla temperatura di 135?C _ per produrre una ruota che nel seguito viene riferita come "esempio 7" .

La risultante ruota abrasiva ? stata valutata per la capacit? abrasiva contro una ruota abrasiva di bassa densit? disponibile in commercio prodotta dalla cessionaria della presente domanda e venduta con la designazione commerciale " Scotch- Brite " qualit? per ruota grossolana di taglio e luc idatura contenente il minerale abrasivo a base di . Al^O ^ da 50 grit ( 300 micron) precedentemente riferito come "controllo 5" . Le ruote sono state valutate sul tornio di lucidatura precedentemente descritto con una rotazione alla velocit? di 1525 metri superficiali al minuto con una forza di 9 , 1 kg per 4 periodi di prova di 12 minuti , impiegando un nuovo pezzo in lavorazione per ciascuna prova. La temperatura superficiale del pezzo in lavorazione ? stata controllata nel centro della zona di abrasione e la quantit? di metallo ritagliata dal pezzo in lavorazione ? stata misurata . I risultati sono riportati nella seguente tabella X.

( segue tabella X)

i :V

Ruota Prova 'agl io/ 12 min. Temperatura del

???&?????

-Contro-Ilo ? -5 ? ? --1- - 22-0.

<' >: 2 8, 11 223

8, 28 226

7, 51 <' ">226 -Esempio? 7--. - 1- -14,-0 ? ? 188 ?

2 J7 , 0 190

3 17, 85 202

T 17 , 7 202

ESEMPIO 8

Il materiale feltrato non intessuto legato

precedentemente descritto ? stato trasportato alla

velocit? di un metro al minuto al disotto del dispo-

sitivo di gocciolamento con collettore ad aghi pre-

cedentemente descritto . In questo caso , tutti gli a-

ghi sono stati -incurvati e fissati in modo tale che

due aghi adiacenti possano deporre una goccia di re-

sina combinata nella stessa posizione sul materiale

feltrato legato . La resina comprendeva 10 parti di

una resina fenol-formaldeide termoindurente cataliz-

zata con base con il 73$ di residuo solido , 0 , 2 par-

ti di una soluzione acquosa al 50$ di idrossido di

sodio e solvente 2-etossi-etanolo (disponibile con

ladesignazione commerciale "Cellosolve" ) per ridurre

la viscosit? a 150 cps .

Circa 270 grammi per metro quadrato di resina matruat a_ vengono applicata in goccioline ingrand? e distanziate una dall ' altra di circa 9 mm nella dire?one trasversale e di circa 9 mm nella direzione della macchina^

Il tessuto feltrato rivestito di goccioline supportato su un supporto di carta viene quindi fatto passare al disotto di un dispositivo di gocciolamento di minerale che .presenta due stazioni di applicazione, con la seconda stazione direttamente al disopra di una serie di quattro barre quadrate di 25 mm rotanti alla velocit? di 375 giri al minuto. Nella prima stazione di sgocciolamento del minerale, sfere abrasive porose di ossido di alluminio ??,??^ con 50 grit vengono fatte cadere sulle goccioline di resina liquida. Queste sfere porose sono prodotte facendo cadere granuli di 30-40 mesh, secondo la granulometria statunitense, di resina fenolica (disponibile con la designazione commerciale "Varcum" 5485) in particelle di ossido di alluminio da 150 grit contenute in un forno girevole a riscaldamento a 105-135?C e <'>quindi aggiungendo carbonato di calcio al forno rotativo. Le risultanti sfere abrasive pans? contengono il 28$ di resina fenolica, il 43$ di minerale ossido di alluminio ed il 37 $ di carbonato di calcio. Nella sec<ma stazione di gocciolamento dei minerale, particelle singole di AX^O da 180 grit (85 micron) vengono fatte cadere sul tessuto feltrato. Le barre quadrate rotanti provocano il fatto che le particelle abrasive e le sfere abrasive porose che sono passate attraverso il materiale feltrato e che giacevono sul supporto di carta rientrino nel materiale feltrato. Alcune di queste particelle e di sfere aderiscono alle goccioline di resina che gi? contengono una certa quantit? di materiale abrasivo. Nella prima stazione di gocciolamento del minerale, si aggiungono 1150 grammi per metro quadrato di sfere porose da 150 grit (1OO micron). Nella seconda stazione di gocciolamento del minerale si aggiungono 400 g per metro quadrato del minerale particellare da 180 grit. Il materiale feltrato viene quindi fatto maturare mediante riscaldamento in un. forno alla temperatura di 150?C per 7 minuti. I risultanti agglomerati presentano una dimensione maggiore approssimativamente di 6 mm ed hanno una,forma approssimativamente sferica.

ESET'TPIO 9

L' impasto liquido resina-minerale viene preparato con i seguenti ingredienti:

( s e gue t ab e 11 a )

Resina fenol-formaldeide termoindurente catalizzata -con base {iyf? di<?:>solidi) <. ? >? 3 , 6<~ >-? Soluzione acquosa di idrossido di-sodio al 30 -fa _ _ ._ 0, Risolvente 2-etossietanolo .(disponibile con la design?zi?n?commerciale<" >"Cell?aolve <M >) : <' . "">T178<" >.Silice colloidale (disponibile con la designazio- . ne commerciale "Cab-O-Sil" ivi-5 dalla Cabot Corp.) 0,7 Minerale ossido di<' >alluminio (grit .180, dimensione <.>

media delle particelle 85 micron) 40,9.

L' impasto liquido viene formato in goccioline con un dispositivo di rivestimento del tipo descritto nella figura 5 consistente di un cilindro a schermo perforato del diametro di 290 mm, avente fori del diametro di 5 mm distanziati uno dall ' altro

di 3 mm in una configurazione sfalsata e munito di

una lama distributrice fle ssibile sull ' intono ed in prossimit? del fondo del cilindro . La lama distribuisce e costringe l ' impasto liquido dentro i fori e

sul tessuto feltrato che viene fatto passare al disotto di essi . L ' impasto liquido viene alimentato all ' interno del cilindro attraverso un albero cavo sul quale ruota il cilindro a schermo perforato .

L'impasto liquido viene collocato in un serbatoio a pressione con un agitatore , la pressione dell ' aria viene utilizzata per costringere l ' impasto liquido all ' interno del cilindro a schermo perforato , mentre il materiale feltrato non intessuto legato descritto precedentemente viene fatto passane al disottoidi esso.alla velocit? di 9 metri al minuto? il ci lindro a schermo perforato essendo fatto ruotare per produrre agglomerati di forma cilindrica con una lunghezza approssimativamente di<? >6 mm e con un diametro di 3 m con un peso di rivestimento di 1015 g per metro quadrato. La resina viene quindi maturata in un forno riscaldato a 150?C per 7 minuti.

I materiali feltrati rivestiti ed essiccati secondo gli esempi 8 e 9 vengono convertiti in ruote avvolte a convoluzioni e rinforzate, in seguito designate come "ruota 8" e "ruota 9" rispettivamente. Un espanso poliuretanico flessibile di polietere a carica singola viene usato per legare insieme le ruote realizzate per avvolgimento a convoluzione. La ruota 8 preasita una densit? di 0,78 g per cm3 e la ruota 9 presenta uha densit? di 0,70 g per cm^. Le ruote hanno un diametro approssimativamente di 200 mm ed una larghezza di 100 mm con un foro su posizione centrale di 75 mm "con un nucleo.

__ Le ruote 8. e 9 sono state valutate in un apparecchio di lucidatura a doppia testa "Clair" Doubl? Head Polisher, modello 7302, dispositivo commerciale usato per la preparazione di lame di coltello per la lucidatura finale. Il dispositivo comprende due alberi paralleli girevoli in direzioni opposte con la stessa velocit?, allineati uno al disopra delibaitro Durante l'uso, una ruota abrasiva con dia-__ metro di 200 mm e con larghezza di 100 ram, avente un foro centisLe di 75 mm, viene montata su ciascun albero con i bordi periferici delle ruote in contatto mentre vengono forzati uno contro l'altro con una forza di 9,5 kg per fornire una zona di contatto fra le ruote . Mentre si fanno girare le ruote in sensi opposti a 1750 giri al minuto, una lama di coltello di acciaio avente una lunfgeza di 200 mm, una larghezza di 30 mm ed uno spessore di 2 mm, viene introdotta nel senso della lunghezza nella zona di contatto delle ruote e la lama di coltello viene spostata in un ciclo dentro-fuori di 3 secondi per 150 mm per un totale di 20 volte e viene quindi spostata collateralmente di 20 mm per 40 cicli per un corso di 1 minuto.

le ruote 8 e 9 vengono valutate contro il "controllo <' >6", una ruota di qualit? media per taglio e lucidatura di marca "Scotch-Brite" che contiene ossido di alluminio di qualit? 100 (avente una dimensione media delle particelle di 150 micron) ed un "controllo 7" preparato mediante rivestimento della periferia di una ruota di lucidatura di cotone con una soluzione di colla di pellame animale, rivestendo la periferia ricoperta, di colla con pari icelle abrasive IF grit Turkish Emery (aventi una dimensione media dell? particelle di 50 micron) facendo essiccare la celiai ripetendo le operazioni di rivestimento ed essiccamento per diverse volte e? fratturando il rivestimento periferico essiccato risultante in piccoli segmenti mediante battimento con un martello.

Il fattore di ondulosit? e la stit? del taglio di metallo sono determinati e registrati nella seguente tabella XI. In ciascuna sequenza di provai una delle due ruote era la ruota di "antro Ilo 6" e l ' altra era la ruota di prova designata. Il risultato riportato per il "controllo 6" rappresenta il taglio totale per ambedue i lati della lama diviso per due . In altre parole , il taglio totale ? di 0, 66 grammi per ambedue i lati , che diviso per 2 fornirebbe 0, 33 g per un ISto . Il "taglio" per le altre ruote riportate nella tabella XI ? il taglio totale diminuito di 0, 33 g poich? una ruota era il "controllo 6" per ciascuna prova.

<? >_ TABELLA ??

Ruota F.O. Taglio (g) Controllo 6 1 ,65 . 0, 33

Controllo 7 - 1 , 39 <. .>. 1 , 35

Ruota 8 1 , 20 2, 74

Ruota 9 1 , 15 1 ,77 ?

RIVENDICAZIONI

1. Articolo abrasivo comprendente;

I

una matrice contenente filamenti ondulati! legati nei punti di mutuo contatto; e

una pluralit? di agglomerati abrasivi separati con una dimensione media delle particelle di almeno 2 mm distribuiti in detta matrice? detti ag-' ,glomerati abrasivi comprendendo particelle;:abrasive legate insieme con un agente legante per fornire un j rapporto in peso fra particelle abrasive ed agente ' ^legante circa fragni e 20:1.

J- 2. Articolo abrasivo secondo la rivendica-:1_ zione 1, sotto forma di una ruota.

3. Articolo abrasivo secondo la rivendicai zione 1? sotto forma di un nastro.

4. Articolo abrasivo secondo la rivendicai

? zione .1, sotto forma di un disco.

5. Articolo abrasivo secondo la rivendica-<1 >-,- :- 1? zione 2f in cui detta matrice presenta un volume vuo-+- 1? to dell ' ordine fra 70 e 97$?

6 . Articolo abrasivo secondo la rivendica-- !- 1-zione 1, in cui detti filamenti sono filamenti orga-p - !- !? nici .

? i- ? - ,?

- 1- 7. Articolo abrasivo secondo la rivendica--I-l ? -zione 6, in cui detti filamenti organici sono formati?i con un materiale organico scelto dal gruppo comprendente nylon e poliestere.

8. Articolo abrasivo sec?ndo la rivendicazione 11 in cui detti filamenti sono legati,insieme! con un legante organico scelto dal gruppo comprendente resina fenolica, resina epossidica? resina acrilica? isocianurato e poliuretano.

? - 9. Articolo abrasivo secondo la rivendic?zione 6, in cui detti filamenti hanno un titolo dell'ordine fra 3 e 500 denari e detta matrice-?ha uno ? ? tspessore dell'ordine fra 2 e 50 mm.

10. Articdb -abrasivo secondo la rivendicazione 1, in cui detto agente legante viene scelto dal t? gruppo comprendente resina fenolica, urea-formaldeide, |shellac, resina epos?dica, isocianurato, poliuretano ,e golla di pellame.

11. Articolo abrasivo secondo la rivendicazione 2, in cui detti aggregati hanno una dimensione media delle particelle dell'ordine da 2 a 15 mm e detta ruota presenta un diametro medio dell'ordine da 25 a 500 mm.

12. Articolo abrasivo secondo la rivendic?zione 1? ulteriormente comprendente un materiale di rinforzo elastomerico impregnato in detta matrice.

13. Articolo abrasivo secondo la rivendicazione 12? in cui detto materiale di rirfnrzo elastomerico ? un espanso polimerico.

14. Procedimento per produrre un articolo abrasivo consistente nel formare in un materiale fel-- :- -- - 1-trato soffice comprendente filamenti ondulati legati - - .- h?? nei punti di mutuo contatto una pluralit? di agglome-- Idrati abrasivi separati con una dimensione media delle . . _ _ _ _

.particelle di almeno 2 mm per fornire un materiale ' feltrato impregnato di agglomerati abrasivi in cui detti agglomerati abrasivi comprendono particelle abrai - ; - <:>- 1-?sive legate insieme con un agente legante per forni-ire un rapporto in peso fra particelle abrasive ed a-? gente legante circa fra 1:1 e 20:1.

- ,1- 15. P--rocedimento secondo la.-riven-d-icazione1? '14? anche comprencbite le operazioni di tagliare segmen-- - <:>- -- :- iti del materiale feltrato impregnato di agglomerati |nella dimensione desiderata? accatastare i segmenti itagliati per formare una pila riunita? compattare la -? 11?pila riuni-ta sotto pressione con una forza <:>c-ompatta 4-?? 1 | <1 >trice? far aderire insieme la pila compatt-ata?in- ma7- 1- :- i-|niera tale da permettere il mantenimentoc?,de11a forma compattata dopo la rimozione della forza compattatrice e rimuovere la forza compattatrice.

- I- 16. Procedimento secon-d-o la rivendicazioner-15* anche comprendente l'operazione di formare una ] \ ruota con detta pila compattata.

I

I ? pzo I DESCRIZIONE _

;a_ corredo di una do manda_ di brevetto per invenzione [avente per titolo ^ _ - <? >_ <; >_ _ s M'Articolo ^abrasive ^comprendente agglomerati abrasivi supportati in una matrice fibrosa e procedimento di f abbr ic azione "

a nome: MINNESOTA MINING AND MANUFACTURING COMPANY

a.

%A RIASSUNTO <

OBC I- <( Oggetto dell ' invenzione ? un articolo abra- 0 z - - - V O . <?>? C? ? sivo comprendente una pluralit? di agglomerati abra- < ?? tu sivi separati distribuiti in una matrice di filamen- <M >< ?? > ti ondulati . L ' invenzione inoltre fornisce un proce- z <? >^O dimento per produrre un articolo abrasivo consistente <

co nel formare, dentro un materiale feltrato (web) aperdi to soffice comprendente filamenti ondulati legati nei punti di mutuo contatto, una pluralit? di separati agglomerati abrasivi per fornire un materiale feltrato impregnato con agglomerati abrasivi. Gli articoli possono essere preparati con il materiale feltrato im <70180 >pregnato di agglomerati per se stesso oppure laminando insieme strati del materiale feltrato, preferibilmente sotto pressione. Esempi di tali articoli comprendono ruote abrasive, dischi, nastri, fogli, blocchi e simili. Gli articoli abrasivi della presente <?>invenzione possono essere usati per fornire un articolo con una finitura superficiale livellata che ?

pronto per la lucidatura per fornire una superficie

simile ad uno specchio. I nastri abrasivi rivestiti e

le ruote di messa a punto sono stati precedentemente

impiegati con alcuni inconvenienti in tali applicazioni .

DESCRIZIONE

<3 Campo dell ' invenzione ?.

*/?-<

La presente invenzione si riferisce ad un

? O OS ^ I-articolo abrasivo comprendente una pluralit? di sepa O ;

a o -, ?

rati agglomerati abrasivi distribuiti in una matrice < C-Z o. < M

di filamenti ondulati e concerne anche il procedimen < U>

ofi > '? o to per la sua fabbricazione. z -d o CN

< f-4 OS

Tecnica precedente <

. co cn Gli attrezzi abr?sivi sono classificati fra c molti tipi, ciascuno generalmente destinato ad applicazioni specifiche e nessuno dei quali tipi fornisce

uno strumento di abrasione universale per tutte le

applicazioni. I vari tipi di strumenti abrasivi comprendono per esempio gli abrasivi rivestiti, vale a

dire i granuli abrasivi generalmente distribuiti uniformemente sulla superficie di un supporto flessibile

e fatti aderire adesivamente a tale superficie, le

ruote di molatura? vale a dire materiale abrasivo con

son dati insieme m una massa sotto torma di un anello girevole e gli abrasivi di bassa densit?, vale a dire i materiali feltrati fibrosi tridimensionali soffici ed aperti, impregnati con adesivo che non alteri il carattere aperto del materiale filtrato e faccia anche aderire i granuli abrasivi al materiale feltrato

Mentre i prodotti adesivi del tipo a bassa densit? hanno ottenuto un considerevole successo com-J vi merciale come strumenti per la finitura di metalli? ^

O <? >legno e plastica? vi sono due campi in cui questo ti-^ -, ^

.

po di utensile abrasivo ha avuto un successo limita- ? ~ ^ <? >. <? >. <? >; . <? >. <: >. 5<">? ? to a causa della sua incapacita di realizzare una ele-J -*? ? . . ? - - -O . o vata velocit? di taglio e/o realizzare una superficie o a livello avente una uniforme profondit? di graffia <

OQ tura sulla superficie sottoposta alla abrasione. Le ?1 c superfici finite con un abrasivo di bassa densit? tipicamente presentano una superficie con finitura matta caratterizzata d? una configurazione disuniforme

di graffiature relativamente profonde e poco profonde e non una finitura lucidata e lucente. Perci?, i prodotti abrasivi di bassa densit? generalmente non

sono stati usati in applicazioni che richiedono la produzione di superfici che siano lucidabili fino ad una finitura,analoga ad uno specchio, simile a quella ;che viene prodotta con la lucidatura e la elettroplaccatura. Attualmente, la maggior parte di questi

compiti vengono svolti con l'uso di nastri abrasivi

rivestiti oppure di ruote corredate di abrasivi, ambedue le quali soluzioni presentano degli inconvenienti.

Un nastro abrasivo rivestito presenta una

velocit? di taglio iniziale molto elevata e produce

4 a. una ruvidezza superficiale spinta quando ? nuovo, pe t/i

< r? ciascuna di queste propriet? si degrada molto ra o tu ai < pidamente con l'uso. I nastri abrasivi rivestiti i- O

D o cs a tu OS noltre forniscono un limitatissimo grado di conforma- a.

IS ? 09 b?it?, a causa del modo in cui essi sono supportati

O o Z CN

nella macchina di abrasione, cosa che limita il loro <

N cc < uso su superfici complesse. Le ruote di appoggio mor co ai bide di vari tipi sono usate con abrasivi rivestiti,

ma la limitata stirabilit? del supporto abrasivo rivestito limita la conformabilit? del nastro, cio? la

sua capacit? ad adattarsi alle varie forme.

Le ruote di finitura sono generalmente costituite da una pila di dischi di cotone che sono compressi fino a realizzare la desiderata solidit? e sono cuciti insieme. Il bordo del disco viene quindi

rivestito con una resina, per esempio una colla di

pelle animale oppure una resina sintetica e, mentre

la resina ? ancora _umida, la ruota viene fatta rotolare attraverso un letto di minerale abrasivo e viene fatta essiccare per fornire un rivestimento abrasivo sotto forma di un guscio duro. Questa operazione pu? essere ripetuta diverse volte per fornire diversi strati. L'essiccamento usualmente viene effettuato sotto condizioni controllate di temperatura e

di umidit?, per diversi giorni, per ottenere i migliori risdtati. Una volta essiccato, il guscio duro vie-<

.

?? ne suddiviso con una molteplicit? di incrinature per <

<. >?Q uj<' >mezzo di piccoli colpi ripetuti fino a quando esso tu ?~ <

<. >OQ fu. 5? risulta conformabile. Mentre la risultante rotella ? ^ O - - - <? >-. < ? C z -presenta una accettabile velocit? di taglio e produce^ ^ ^

_ una_ finitura des_ide.r.abile pe.r tut.ta l_a sua du_ra_ta_ u- ?7 V.O ?-< ^ tile, essa presenta numerosi inconvenienti. Un incon-?

< CQ

veniente principale ? costituito dal fatto che il midi c nerale abrasivo ? soltanto realizzato come un sottile strato sulla superficie periferica della ruota? piuttosto che esistere in agni punto della ruota. Perci?, quando una zona della superficie abrasiva della ruota si consuma per usura, l'intero rivestimento abrasivo

deve essere sostituito per fornire un adeguato prodotto adesivo. Le ruote composite sono anche molto sensibili alle modificazioni di uso provocate dai particolari operatori e possono anche essere influenza

te dalle variazioni delle condizioni di umidit?, par-ticolarmente se vengono impiegati adesivi sensibili

ali' umidit?, per esempio la colla di pellame.

Mentre diversi tentativi sono stati effettuati per produrre materiali abrasivi per sostituire

i prodotti abrasivi rivestiti e le ruote composite

per le summenzionate due applicazioni o per altri scopi, tali tentativi non sono stati generalmente esenti

da inconvenienti. Quello che segue ? un esempio illustrativo della tecnica precedente a questo riguardo. <Q>.

L/1 Il brevetto statunitense No. 3-982.359

2 Uf (Elbel) descrive una ruota abrasiva costituita da eo--c grani abrasivi rigidamente<' >legati insieme in aggre o < gati che vengono quindi fissati in una matrice ela- Ni i\

stomerica resiliente in cui gli aggregati non inter -O o z a> Nf feriscono fra di loro durante il movimento in condi oc oa zioni di molatura. <?>c Il brevetto statunitense No. 2.216.728

(Benner et al) descrive il fissaggio a corpo unico di

aggregati consistenti di particelle abrasive legate

per formare un articolo abrasivo denso.

Il brevetto statunitense No. 2.986.455

(Sandmeyer) descrive articoli abrasivi realizzati con

un componente abrasivo sotto forma di particelle abrasive cave sferiche o globulari tenuti insieme in

una matrice legante.

Il brevetto statunitense No. 3.048.482 (Hurst) descrive la formazione di un articolo abrasivo da una molteplicit? di corpi abrasivi individualmente legati rigidamente, montati o supportati in una matrice resiliente circostante o reticolo in maniera tale che i corpi abrasivi rigidi possano essere de a.

vi scritti come incernierati sulle nsvature del reticolo^

O LU

Il brevetto statunitense No . 3 -871 - 139 ^ ^ < ? (Rand <.>s <_>) <. >desc <_>ri <.>ve una ruot <.>a a <" >sm <.>eriglio <' >abr <.>asiva r <.>otan^ 8-3 ?- ~ te consistente di una molteplicit? di setole di mate-sj ? ri ale plastico e stendente si verso l ' esterno aventi <'>9 Q <.>glob <?>ul<.>i abrasivi ingranditi fermament<.>e attaccat ri a<.>l- a?<" 0* ' 1 >le estremit? esterne delle setole . cn c Il <">brevetto statunitense No . 3 -955 ? 324 (Lindstrom) descrive un utensile di molatura consistente di agglomerati abrasivi comprendenti granuli abrasivi incorporati in una fase metallica e gli agglomerati incorporati in una resina sintetica.

Descrizione dell ' invenzione

La presente invenzione fornisce un articolo abrasivo comprendente una matrice contenente filamenti ondulati legati insieme nei punti di mutuo contatto ed una pluralit? di agglomerati abrasivi separati mobili uno rispetto all'altro e distribuiti dentro la matrice e concerne anche il procedimento per

la sua fabbricazione. Con la frase di "distribuiti

entro la matrice" si intende che la maggior parte

del volume di ciascuno degli agglomerati ? situato all'interno della matrice? mentre la parte minore del

volume di ciascun agglomerato pu? estendersi all'esterno della matrice. Gli agglomerati abrasivi hanno

una dimensione minima di circa 2 mm e comprendono par-< ticelle abrasive legate insieme con un agente legan d. r ~%?~ < te per fornire un rapporto in peso fra articolo abra-?

< sivo ed agente legante di circa 1:1-20:1. La matrice O ~ Ci ^ a ? caratterizzata dal fatto di .avere fra i filamenti < U? preferibilmente degli spazi per fornire dei vuoti del NI < UJ ? O

l'ordine da 70 $ al 97 in volume. Z ? CH o -- a tx Il procedimento di fabbricazione dell'arti <

CD

?? colo abrasivo comprende la formazione di un materiale c feltrato aperto soffice comprendente filamenti ondulati legati nei punti di mutuo contatto, una pluralit? di separati agglomerati abrasivi per fornire, un

materiale feltrato impregnato di agglomerati abrasivi, in cui detti agglomerati abrasivi comprendono

particelle abrasive legate insieme con un agente legante per fornire un rapporto in peso fra particelle

abrasive ed agente legante fra circa 1:1 e 20:1. Il

preferito procedimento per la formazione degli aggio

merati dentro il materiale feltrato implica la deposi-zione di una configurazione di agglomerati distanzia-ti formati con un miscuglio di agente legante liquido e granili abrasivi con un appropriato dispositivo di stampa o di estrusione e implica anche la maturazione degli agglomerati. Il preferito procedimento per la produzione di una ruota abrasiva consiste ne?-_1'avvolgere a convoluzioni un nastro di materiale feltrato impregnato di agglomerato, contenente un leganf. ri te liquido, per esempio un legante organico liquido schiumeggiabile e nel permettere la espansione e la u G maturazione della schiuma. Un altro procedimento per c ?e. la produzione dell'articolo abrasivo della presente W <

> invenzione consiste nel formare gli agglomerati abrao r sivi separati in un materiale feltrato non intessuto oc ? m<<" >aperto soffice consistente di filamenti organici on VJ? :c dulati, nel tagliare i segmenti del materiale feltrato contenente l'agglomerato nella grandezza desiderata., nell'accatastare i segmenti tagliati per formare una pila unificata di segmenti, nel compattare insieme la pila sotto pressione e nel far aderire insieme la pila compattata in maniera tale da permettere il mantenimento della forma compattata dopo la rimozione della pressione ? e nel rimuovere la forza di compattazione

I?XI arxicoii abrasivi finora descritti possono essere formati in una qualsiasi di una variet?

di forme utili, preferibilmente in ruote? per fornire utili prodotti abrasivi, Diversamente dalle ruote composite, i prodotti abrasivi della presente in-venzione contengono in ogni punto materiale abrasivo,

cosa che permette il loro uso per periodi di tempo

molto pi? lunghi senza applicazione di un rivestimento superficiale di materiale abrasivo come nel caso <

Q.

I/? delle ruote composite. Inoltre, il prodotto abrasi < vo della presente invenzione pu? essere preparato

<? >? ^ c in una ampia variet? di strutture per fornire una ca a ? ? o ^

< u e - z -st - ^ <. >pacit? di adattamento alle forme, o conformabilit? h-1 -i 03

> <? >? variante da una condizione sostanzialmente non con 'g- s <?? ?? >5 ? M

formabile ad una condizione molto conformabile, a se OS < <- >?D conda della composizione della matrice fibrosa. CT ...., ? i Ci? che ? pi? significativo ed inaspettato,

il prodotto abrasivo della presente invenzione ha la

capacit? di livellare la superficie che viene trattata, in altre parole fornire una superficie pi? uniforme come quella che tipicamente si trova sulla superficie di sottostrati che sono stati trattati con

prodotti abrasivi non intessuti soffici. Anche se non

si desidera essere limitati da una qualsiasi teoria,

si ipotizza che l'azione di livellamento sia il risul

tato degli agglomerati abrasivi relativamente grandi che si usurano fino ad offrire una superficie che corrisponde alla superficie del pezzo in lavorazione e che tendono a "fluttuare? nella matrice fibrosa? permettendo ad essi di rispondere alla superficie che viene trattata in massa diversamente dagli agglomerati pi? piccoli oppure dai granuli abrasivi individualmente supportati che sono tipicamente dispersi in tutti i prodotti abrasivi non intessuti.

Descrizione dei disegni - ^ L ' invenzione ? ulteriormente illustrata ??<? >. < riferimento ai disegni allegati in cui:

_ _ O ? CS

la figura 1 rappresenta una vista in pro-O j g ? o spettiva di una ruota abrasiva realizzata in confo? < u OC

N < CO mit? con la presente invenzione; > _ <" >- - - - - - <?>O - o y ^ n<" >le figure 2-4 illustrano schematicamente ^ un procedimento per produrre l ' artio?Lo abrasivo delira la presente invenzione ; ?

la figura 5 rappresenta una vista schematica in prospettiva? con parti ritagliate ? per mostrare il deti?lio del preferito procedimento e dell ' apparecchiatura per produrre l ' articolo abrasivo della presente invenzione ;

la figura 6 rappresenta una vista in sezione retta dell ' apparecchiatura della figura 5 ? presa lungo la linea 6-6; e

la figura 7 rapire senta una vista laterale

di una ruota abrasiva realizzata per avvolgimento a convoluzione prodotta in conformit? con la presente

invenzione .

Descrizione dettagliata

Con riferimento ora alla figura^ 1, in essa

? rappresentato un articolo abrasivo avente la forma

di una ruota 10 che comprende una matrice fibrosa 11

contenente filamenti ondulati legati nei punti di mutuo contatto ed una pluralit? di agglomerati abrasi-<1 d. vi separati 12 preferibilmente distribuiti in manie ?? -< ra uniforme nella matrice 11. La matrice 11 ? carat--UO. 1 7 terizzata dal fatto di avere tra i filamenti degli Qo f <?>t?*;" --t fi?a spazi aperti per fornire una struttura di supporto Y

fv M<" >CJ porosa di predeterminata resilienza per realizzare un -o CD z O appropriato supporto per gli agglomerati 12. La ruo-< ta 10 preferibilmente presenta una apertura 13 idodr c nea al montaggio per rotazione su un conveniente alberino, non rappresentato. Gli agglomerati abrasivi

12 comprendono particelle abrasive legate insieme con

un agente legante per fornire un rapporto in peso fra particelle abrasive ed agente legante dell'ordine di

grandezza da 1:1 a 20;1.

Le figure 5-6 rappresentano un preferito

apparecchio 50 per creare gli agglomerati dentro una matrice fibrosa 53? L'apparecchio 50 comprende il rullo cavo perforato 51 ed il rullo di appoggio 52? ciascuno supportato per rotazione in direzioni opposte su un albero conveniente 58? avente preferibilmente i cuscinetti 58a sull ' una e sull ' altra est.remit? e ^ longitudinalmente allineati e posizionati in stretta prossimit? in modo da comprimere e stirare leggermeli-<. . .. . . ?. ?. . _?????'? >g t 4 te il materiale feltrato fibroso 53 fra di essi. Il Q <Z . . . . . v. . : ' >?*5?? O z. rullo 51 presenta una parete cilindrica perforata 54< ^ . . caratterizzata dal fatto di avere una molteplicit? ^

<. . ' . ? " ">-? di aperture 55 che hanno una dimensione che permette <N <' . . ' >?|jg il passaggio di un miscuglio del legante liquido e -< dei granuli di abrasivo ed estremit? chiuse 56 e 57.

Un condotto 49? per esempio fornito dentro l'albero

58 che pu? essere cavo, su di una dimensione e di una forma capaci di permettere il passaggio di un miscuglio dell'agente liquido legante e dei granuli abrasivi, ? posizionato nel rullo 51 per fornire una massa 64 del miscuglio dentro la camera interna 59? Un mezzo come pu? essere una pompa a spostamento di" fluidi (non rappresentata) forza un tale miscuglio a passare attraverso il condotto 49 preferibilmente attraverso aperture distanziate 60 nella camera 59*

La lama distributrice 61, montata in posizione fissa - ? - usi j. w J \J , v strile ii eixu.b a. LII

posizione fissa ed il rullo 51 ed il rullo di appoggio 52 vengono fatti ruotare nella direzione rappresentata? provocando cos? il fatto che il miscuglio

dell ' agente liquido fissante e dei granuli abrasivi

venga estruso dall ? apertura 55 ed i segmenti estrusi

62 vengono forzati dal rullo per mezzo della lama distributrice quando i segmenti estrusi entrano in contatto con il materiale feltrato 53? lasciando gli ag-< cL glomerati 63 dentro il materiale feltrato 53. l/i < 1 Con riferimento ora alle figure 2-4? in es s O U<J >se ? rappresentato un procedimento alternativo per o 0 ' _ m. o < : : OS produrre l ' articolo abrasivo della presente invenzio 1 Cv Ni ? - . -3 ne . Come rappresentato nella figura 2 ? un tessuto * > o grezzo o materiale feltrato costituito da filamenti -?V 9

se viene estratto dal rullo di alimentazione 30 e viene 03

di diretto al disotto del dispositivo di gocciolamento c

34 che ? progettato in modo da deporre goccioline 35

di resina liquida nel materiale feltrato 33 ed il materiale feltrato rivestito viene quindi fatto passare

al disotto della stazione di rivestimento 36 nella

quale i granuli abrasivi sono applicati per fornire

materiale feltrato 37 impregnato di agglomerati , il

quale viene quindi fatto passare attraverso il forno

di maturazione 38 per fornire un materiale feltrato

maturato rivestito di agglomerato 39 che pu?<' >essere avvolto su un rullo di immagazzinamento 40 per essere nel futuro convertito oppure tagliato per fornire segmenti appropriati per la formazione in varie strut ture? come verr? descritto nel seguito.

Preferibilmente, una ruota abrasiva 70 del tipo rappresentato nella figura 7 pu? essere prodotta mediante avvolgimento a convoluzioni di un nastro 71 di materiale feltrato impregnato di agglomerato su

d un nucleo forato centralmente 72, vincolando la for- */ 1

. . .

?*? ma avvolta? fissando la forma vincolata? per esempio ^ ^ con adesivo liquido maturabile ? maturando l ' adesivo ^ e preferibilmente rifinendo l ' estremit? 73 del nastro , X ^

<?>>4 4 perjesempio per raschiamento , oppure rifinendo l ' in- ^ ^ w tero ruota per produrre un bordo circolare approssi- 3 mativamente perfetto . Altemativamente^ una ruota -1 <? >71 fi pu? essere prodotta come rappresentato nelle figure

3_4 tagliando i segmenti 42 a forma di dischi di materiale feltrato rivestito 39 e <ra>.99?S^^<enc>^<0 >i segmenti 42 per fornire la pila 43 che viene uniformemente rivestita con una limitata quantit? di una re?na legante e quindi interposta fra le superfici di una

pressa 41 in cui la pila 43 viene permanentemente compressa e consolidata per fornire la ruota 44? Successivamente, la superficie periferica della ruota 44

pu? essere rifinitaje pu? essere fornito un foro_di

montaggio_ 13? Alternativamente,_il materiale_feltjra.7_

to maturato rivestito di agglomerato 39 pu? essere

tagliato in segmenti di maggiore grandezza, i segmenti dopo di ci? vengono uniformemente rivestiti con

una limitata quantit? di resina legante ed accatt ati e l? catasta ottenuta viene compattata, come precedentemente descritto, per fornire un blocco da cui

si possono tagliare una o pi? ruote oppure altri articoli abrasivi, a seconda della grandezza del blocco

e della dimensione delle ruote o di altri articoli a- e: *- ?? o 5 ? brasivi. i< ?^ cO C- J-Questi ed altri mezzi possono essere impie W -4 c c? > * gati per produrre altri articoli abrasivi, inclusi z4.?r<0>s<' >" dischi, fogli, blocchi, cinghie e simili. Un disco,

< CO foglio o nastro abrasivo pu? essere prodotto taglian ?> c do ?n singolo foglio di materiale feltrato impregnato

con agglomerato oppure laminando uno o pi? di tali

fogli su un sottile supporto flessibile, per esempio

un foglio di tessuto.

Il materiale feltrato che forma la matrice

fibrosa o filamentosa pu? essere formato con un qualsiasi materiale conveniente capace di sopportare le

condizioni di trattamento e di uso, come qui descritto. I materiali preferiti per i filamenti della ma

tri ce comprendono material i o rg anici_ come nylon peliestere (per esempio polietilene ter e f t alato) e slmili, fibre naturali come canapa? jjuta? otone?_pellame? sisal e simili. I filamenti possono anche essere formati con materiali inorganici^_come_metalloj ceramica oppure una combinazione di due o pi? dei precedenti. Le fibre possono essere a fiocchi oppure continue e sono ondulate per fornire una struttura tridimensionale aperta soffice quando esse vengono deposte in modo da formare un tessuto grezzo. Tali ondulazioni possono essere fom ite per increspatura avvolgimento, piegatura o simili, oppure altrimenti incurvando le fibre o i filamenti da un dispiegamento rettilineo per ottenere una tale struttura apert soffice .

I filamenti o fibre della matrice fibrosa possono essere legati insieme pervia autogena oppure possono, essere legati insieme per via adesiva con

<?>A <S>AMO <R>O<DAR Z 8A>N<pA>N<?Z IS B>.<g>.n..

una conveniente composizione adesiva inizialmente <iTE>M<ION PE : 62?>A <V,>

J bA7OM <R ! 1 >o <8>o<* >- - -- -liquida maturabile. In alcuni casi, i filamenti termoplastici possono essere legati per via autogena semplicemente mediante pressione, provocata da fusione da scorrimento a freddo fra le fibre adiacenti compresse forza la generazion? di una certa quantit? di calore in questi punti sotto la pressione applicata.

La preferita resina legante liquida_ maturatale per

legare le fibre della matrice fibrosa una con l ' altra

; ? un legante a base di un prepolimero di poliuretano

dispon?bile con la designazione commerciale "Adiprene" BL-16. Altre resine leganti utili comprendono resine fenoliche , resine epossidiche , resine acriliche , is?cianurati e simili . Il legante dovrebbe essere scelto in modo tale che , quando maturato , esso non . sia eccessivamente fragile o friabile cos? da provocare

la rottura della matrice nelle previste condizioni <3 - d tsi di uso . Il legante dovrebbe essere sufficientemente < forte per fornire un forte legame aderente fra i fi fc oi O

lamenti per realizzare integrit? strutturale nella o J -? . z A c <" >-matrice , tuttavia non dovrebbe essere cos? rigido op < pure dovrebbe essere applicato in quantit? tali da ? - o ? -V-- IV o <?>N interferire con la resilienza della matrice e cos?

< non fornire l' azione fluttuante per gli agglomerati O)

st abrasivi .

I filamenti possono avere una sezione retta che ? circolare , quadrata , triangolare , rettangolare oppure un misto delle varie sezioni rette . Il

tessuto feltrato che pu? essere trattato nel modo descritto per formare la matrice preferiti Unente ? un

tessuto feltrato in un sol pezzo , per esempio quello

che pu? essere fornito da un materiale feltrato non

intessuto formato con juna macchina, formatrice d i ma-_i. ri ale f e 11 r at q , per ese mp i o .quella v e n du t a c or 1 a designazione commerciale "Rando-Webber" oppure pu? sssexe fornitq_ per_intessitura, lavorazione a maglia, _ ' avvolgimento, estrusione di materiale plastico, come descritto per esempio nel brevetto statunitense 3*837-988 di Hennen e Kusilek, o con altri mezzi.

I preferiti materiali feltrati sono i ma-4

?te.rial.i non.intessuti fo.rmati i.n nylon o fi.lament.i *2

i UJ organici termoplastici di poliestere aventi una dime^-?

03 ? sione dell'ordine fra 3 e 500 denari ed uno spessoreSs o ?4. V-J del materiale feltrato nell ' intervallo fra 2 e 50 mm. <i ** - -- ? . . H -J<* >.=0 cC > ' . Gli agglomerati abrasivi sono caratteriz-,Q /? CS zati dal fatto di essere separati, vale a dire di a- ? co vere distinte linee di separazione, anche se tutta . e ch via gli agglomerati adiacenti possono toccarsi l'un

!<?>'altro.

Gli agglomerati abrasivi sono caratterizzati dal fatto di comprendere granuli abrasivi o graniglia tenuta insieme in una massa solida con un agente legante sostanzialmente rigido. Virtualmente si

pu? impiegare un qualsiasi agente legante tipicamente impiegato nella formazione delle ruote di molatura

per legare insieme il minerale abrasivo. Tipici esempi di leganti che si sono dimostrati utili comprendono i vetri comunemente usati nelle ruote vetrificate

e__1e_resine naturali o sintetiehe comunemenie _usate

nelle ruote di molatura legate con resine. I preferiti agenti leganti sono materiali organici come le resine fenoliche, urea-formaldeide? shellac, le resine epossidiche, gli isocianurati, il poliuretano, la colla di pellame animale e simili.

I granuli o graniglia abrasiva possono essere di una ampia variet? di noti materiali abrasivi,

< cu per esempio ossido di alluminio, carburo di silicio, m

< granato, smeriglio, diamante o miscugli di essi. La o UJ Oi granulometria dei granuli abrasivi naturalmente sar? o Q otst determinata dalla particolare applicazione e pu? va z o-<1 tvl < riare da valori relativamente fini, per esempio una co -O

-Q - ?-*? Z o CN

dimensione media delle particelle di 10 micron, a va <

rvj CE-lori relativamente grossi, per esempio una dimensione

tjl c media delle particelle di 1000 micron.

La dimensione e la forma ottimali per i singoli agglomerati abrasivi dipenderanno alquanto dalle dimensioni della ruota abrasiva oppure altro articolo abrasivo. Le ruote di dimensione maggiore possono

avere agglomerati abrasivi di dimensione maggiore.

La preferita dimensione degli agglomerati sar? dello

ordine di grandezza da 2 a 15 mm di diametro medio

per ruote abrasive con un diametro dell'ordine di gran

dezza da 25 a 500 mm.

La quantit? di graniglia abrasiva nell ' agglomerato pu? essere espressa come un rapporto in_peso fra la graniglia abrasiva e l'agente legante o fis? satore e preferibilmente a dell<1 >ondine di grandezza da 1:1 a 20:1. Il rapporto in peso naturalmente varier? con la dimensione delle particelle della graniglia abrasiva e la quantit? di legante impiegata dovrebbe essere scelta in modo da ottimizzare l'effetto della graniglia abrasiva durante l'uso. In altre parole, *\ c-?/s la quantit? dell'agente legante scelto dovrebbe esse ? i ? P

re una quantit? che sia la minima quantit? consisten u : ,o con l'ottenimento di un buon fissaggio delle partice <1>

le. Aumentando la quantit? dell'agente legante al di ? -l? di questo valore si avrebbe la tendenza ad oscu ? JL? < rare la graniglia abrasiva, forse a provocare la de X ?4 formazione dell'articolo che viene trattato con l'a dn e gente legante, se l'agente legante ? una resina sintetica.

Su base di volume dell'articolo abrasivo, il preferito rapporto fra gli agglomerati abrasivi e la matrice ? dell'ordine di grandezzata 1:20 a 3: 1 ? Con volumi sostanzialmente maggiori di tali agglomera<c>i, l'articolo abrasivo ? alquanto rigido e duro, simile ad una ruota di molatura.

Gli agglomerati abrasivi possono contenere

gli usuali additivi che migliorano le prestazioni__quand? incorporati in ruote rigidamente legate. Tali ad- _

ditivi comprendono pirite, criolite? fluoroborato di

potassio e simili.

<r>ati j?ossono essere_introdo11i

nella matrice in una qualsiasi di una variet? di maniere .Un modo conveniente per la_deposizione degli

agglomerati distanziati su un tessuto feltrato non

? intessuto ? illustrato nella figura 2. In queste con d vi .. < dizioni, si preferisce che l'agente legante per l'ag-O ? oc tglomerato sia un liquido con viscosit? controllata o Ci<>O ac il quale possa penetrare almeno parzialmente nel ma <

Z

N. teriale feltrato per fornire un ancoraggio in esso e co <? >possa essere recettivo nei confronti della impregna zO <? >o o CN O

<" >o3c zione con particelle abrasive. Similmente, un impa <

m

O) sto liquido viscoso consistente di un agente legante c almeno parzialmente non maturato e di graniglia abrasiva pu? essere introdotto nel materiale feltrato o

nella struttura fibrosa, per esempio mediante procedimenti intermittenti di estrusione o con altri mezzi.

Un'altra maniera conveniente per introdurre gli agglomerati nel materiale feltrato consiste nell'<1 >introdurre prima minuscoli segmenti di materiali di supporto

impregnati di resina o rivestiti di resina? per esem

pio frammenti di carta o di stoffa, impregnati con

un agente legante non maturato suscettibile di diventare colloso. Tali frammenti possono essere introdotti mentre l'agente legante si trova in uno stato al- <? >quanto non colloso e, mediante applicazione di un conveni?nte agente <?>collante, per esempio solvente o calore, i frammenti possono essere resi collosi e l?~ graniglia abrasiva pu? essere applicata fino a che i .

a frammenti vengono rivestiti su tutti i lati con la

< graniglia abrasiva, dopo di che si pu? applicare un O0? ? ?? conveniente adesivo di incollamento. Altre maniere o

?y ? per introdurre gli agglomerati nel materiale feltra- ?

si < J? to appariranno evidenti a coloro che_ sono e_sprti nel ramo una volta che siano venuti a conoscenza dell ' invenzione , come finora descritta

Gli agglomerati abrasivi possono anche essere introdotti nella matrice mediante introduzione

di uno strato continuo-oppure di una pluralit? di nastri di un miscuglio liquido o . semiliquido di graniglia abrasiva e di agente legante dentro la matrice, facendo maturare l'agente legante e fratturando la risultante struttura per fornire una pluralit? di agglomerati abrasivi, come finora definiti.

Gli articoli abrasivi della presente invenzione possono essere ulteriormente rinforzati mediante impregnazione della matrice con un agente di rinforzo elastomerico , preferibilmente un agente di rinforzo polimerico espanso , come un espanso poliuretanico flessibile di un polietere "one-shot " , Possono

anche essere utili altri elastomeri polimerici ed espansi . Altre modificazioni sono possibili senza allontanarsi dall ' ambito delle rivendicazioni .

I seguenti esempi sono ulteriormente illustrativi dell ' invenzione . Tutte le parti ed i valori percentuali sono espressi in peso a meno che non sia . p, i/> specificato diversamente .

_ _ ESEMPIO 1__ _ _ _ _ _ _ _

? ? Q C

Una composizione di rivestimento consisten O < et te di 43 parti di una soluzione 3<: >1 di metanolo: poli- < o N tvt < -J -63 > ammide (disponibile con la 'designazione commerciale o O LZ ?O <N C / < "Elvamide" No . 8063 dalla DuPont Company) e 57 parti Ssi C

a di una composizione di resina consistente del 74 i? ?> di resina fenolo-formaldeide catalizzata con base non

volatile viene . applicai a con una lama come rivestimento su una faccia di una carta kraft dello spessore di

0, 08 mm per fornire uno spessore di rivestimento a

secco di 0, 13 rom dopo riscaldamento per 3 minuti alla temperatura di 62?C , 3 minuti alla temperatura di

50?C e 3 minuti alla temperatura di 95?C . La faccia

opposta della carta viene rivestita con una lamina

nella stessa maniera e con la iessa composizione per fornire un rivestimento a secco di 0,1 mm. la carta rivestita viene quindi tagliata in quadrati di 6 mm ed una molteplicit? di tali quadrati vengono introdotti in una macchina formatrice di materiale feltrato "Rando-Webber" con fibre di nylon a fiocchi di 38 mm increspate e comprendenti il 90$ di fibre da 50 denari ed il 10 $ di fibre da 15 denari, le fibre increspate ed _i quadrati di carta rivestita vengono for^

a. mati dalla macchina formatrice di materiale feltrato vi < in un foglio di materiale feltrato che pesa 165<' >g per 2 ? r\ C. ^ A m con le scaglie distribuite in ogni punto del ma- 9 ^-< ^ Z ? teriale feltrato e coprenti circa i due terzi dell*a- < " rea del materiale feltrato. ^ > sO -Il materiale feltrato contenente le scaglie ^

-< viene quindi rivestito a mezzo di un rullo con metano- .

JC

lo per ammorbidire il rivestimento della carta e provoca la conformazione delle scaglie sulle superficie delle fibre e 1'essiccamento a 65?C in un forno ad aria calda per-legare le scaglie alle fibreJ II risultante tessuto feltrato viene quindi ancora rivestito a mezzo di un rullo con metanolo per rendere le scaglie aderenti collose ed il tessuto feltrato viene quindi fatto passale sotto un dispositivo gocciolatone minerale ed un minerale a base di ossid? di alluminio con granulometria 120 grit (dimensione media

delle particelle 125 micron) viene fatto gocciolare

nel materiale feltrato e viene fatto aderire alla superficie delle scaglie rivestite di resina. Una barra battente rotante in contatto con il supporto di

cartai?provoca il fatto che le particelle abrasive vengono rivestite su tutti i lati delle scaglie di carta

rivestite di resina ed il materiale feltrato viene

ancora fatto passare attraverso il forno alla temperatura di 95?C e successivaneite rivestito a sprusso con JX .

vi una composizione di rivestimento di resina collante ?c

> <. >-. O *, consistente di 890 parti di etere monoetilico del gli--oX <'>> ?col dietilenico (disponibile con la designazione com s ^ O <?>4 ?? Z

Hi <7 >X". merciale "Carbitol"), 600 parti di resina fenolo for 14 00 maldeide catalizzata con base non volatile al 74$ e o ~ o P

<?>4 120 parti di soluzione di idrossido di sodio acquosa a al 50$. Il risultante tessuto feltrato rivestito con a

.sii & ..f il collante viene quindi fatto passare in un forno di maturazione riscaldato alla temperatura di 150?G per

3 minuti. Il tessuto feltrato viene quindi<' >rivestito

a spruzzo con la stessa composizione di rivestimento

a base di resina collante sul lato opposto e viene maturato alla temperatura di 150?C per 3 minuti. Il risultante prodotto contiene 800 g/m di abrasivo e

2

235 g per m di resina collante (peso a secco).

Ultfi o-Speriment azione

Il prodotto abrasivo secondo 1 invenzione _ <' >descritto nell ^esempio JL viene__v aiutato per la capa-_ cita abrasiva impiegando_un_appareechio di prova Schiefer contro tre dispositivi di controllo, in seguito identificati come_ "controllo 1", "controllo 2" e "controllo 3", come verr? nel seguito descritto. Il "controllo 1" consiste di una ruota composita abrasiva simulata formata mediante rivestimento di un materiale feltrato (materiale feltrato non intessuto

<" . >^legato. Fibre <.>consistenti del<.>90 % in peso<' .>di fibre <??.

. t/> a fiocchi di nylon increspate da 50 denari:e 10 fo in <. . . . . >? ?* ^ peso di fibre a fiocchi di nylon increspate di 15 de-^ ^

<. " . "" ' ? >Q ? nari con lunghezza 40 mm vengono deposte nell'ariafcqn sa una macchina Randon-Webber per fornire un materiale^ li feltrato che pesa 167 g per m<? >Il materiale o tessu-^ to feltrato, portato su un supporto di carta, viene??*

<? >. ~ -. . ? - . - . . . ? - di rivestito con un rullo con una resina legante consi^c stente di 60 parti di poli-1 , 4-butilenglicol diisocianato bloccato con chetossima avente un pe so molecolare di circa 1500 (disponibile con la designazione commerciale "Adiprene" BL- 16) , 7 , 3 parti di metilen dianilina e 32, 3 parti di 2-etossietil acetato solvente ( disponibile con la designazione commerciale acetato di "Ce Ho solve" ) . Il materiale feltrato rivestito di resina viene maturato mediante riscaldamento con una velocit? del tessuto feltrato di 5 metri al minuto in un forno di 18 metri a due zone comprendente una prima zona riscaldata a 130?C ed_una seconda zona riscaldata-?a 140?C (zone di uguali lunghezze) per fornire un tessuto feltrato dello spessore di 9 mm avente un peso di aggiunta di resina a secco di 84 g per m ) successivamente riferito come "materiale feltrato non intessuto ?legato" su un lato con una composizione adesiva per ruota composita (disponibile con la designazione commerciale di cemento "Grip Master" dalla Lea Co. consistente dell'8$ di gomma arabica? 52$ di argille silicee, 3 $ di acqua ed una picola quantit? di lubrificante) per fornire uno strato continuo di 0,5 mm (quando secco) su un lato del tessuto feltrato.

Il lato del tessuto feltrato rivestito di adesivo viene quindi immerso in minerale abrasivo di ossido di alluminio da 120 grit (dimensione media delle particelle 125 micron) ed il rivestimento viene essiccato all'aria per fornire un rivestimento abrasivo dello spessore di 2 mm. La stessa superficie viene ancora rivestita con la composizione adesiva per ruota composita e si aggiunge ulteriore minerale come precedentemente descritto ed il rivestimento viene fatto essiccare all ' aria. Il tessuto feltrate rivest i-

to di abrasivo viene quindi tagliato a stampo in un

disco del diametro di 100 mm e la superficie abrasi-

va del disco viene fratturata con martellatura per

produrre discreti agglomerati abrasivi collegati in-

sieme dal tessuto feltrato fibroso . Si dovrebbe nota-

re che una ruota <'>composita abitualmente ? utilizzata

sulla sua superficie periferica? per? la prova Schie-

fer ? concepita in modo da sperimentare l ' abrasivit?

*?

di un articolo abrasivo a forma di disco, piuttosto Q_ V,

che il bordo periferico di una ruota abrasiva. Questo S.

o ac formato per la simulazione della ruota composita e .Q-?

oc O stato pertanto adottato. < ae 2

Il "controllo 2" consiste di un disco del < oo

diametro di 100 mm di materiale in foglio abrasivo O ? ?^ ro-x .

rivestito con dimensione di 120 grit (dimensione me-^

<? >- - - -- - ? . --. m

dia delle particelle 125 micron) (disponibile in com-|?

mereio dalla cessionaria della presente domanda con

la designazione commerciale di disco di tipo "C" 3^

O<NTE>

Brand) consistente di graniglia abrasiva di allumina

aderente ad un supporto fibroso vulcanizzato flessi-

bile .

Il "controllo 3" consiste di un disco del

diametro di 100 mm di materiale abrasivo non intes-

suto commercializzato dalla cessionaria della presente domanda con la designazione commerciale "Scotch-Brite<11 >qualit? per taglio e lucidatura contenente-materiale abrasivo di ossido di alluminio da 180 grit

(dimensione media delle particelle 85 micron) legatoin un materiale feltrato fibroso soffice aperto consistente di filamenti di nylon.

__La prova implica il collocamento di un articolo abrasivo di prova del diametro di 100 mm in

un apparecchio di prova Schiefer contro un disco di

prova di acciaio dello spessore di 2 mm con diametro

4 di 100 mm con l'applicazione di un carico di 4? 5 kg ol/l

4 fra il disco di prova ed il disco di acciaio, mentre

O

Ci il disco abrasivo viene fatto ruotare a circa 150 O ? o giri al minuto e si fa ruotare il disco di acciaio OS 7 <? >-4 r-s. nella stessa direzione alla stessa velocit? con uno r-~ - ao ci a O

sfalsamento dei centri di rotazione di 25 mm. Ciascun o Z

a ve. disco abrasivo di prova viene fatto passare attraver <

CD CI so 14 cicli di 3.000 giri ciascuno con il peso perduto dalla piastra di acciaio registrato dopo ciascun

ciclo di 3.000 giri. I risultati sono esposti nella

successiva tabella I. Si noter? che la velocit? di

taglio? vale a dire il peso perduto dal pannello di

prova di acciaio in grammi, ? significativamente superiore con il prodotto abrasivo della presente invenzione durante tutti i 14 cicli.

TABELLA I

Ciclo No Perdita di peso (grammi)

Esempio ^ Controllo 1 Controllo _ 2_ Controllo 3 ? 1- 1 y 64 -1 , 3 - - 0,36 - 0,25<. >-_ 2 ....1., 36. _ _ 1_?09_ _ _ o , 58 _ _0_L1J _

3 1 , 14 0,96 . 0,65 0, 10

4 0,9 0,62 <. . >0,38 0,<'>1<'>? <.>

...5 - 0,9 --- 0,45 - - 0,65 <. >0,15 -6 0,92 0,32 _ 0,32 0,05

7 0,84 0,28 0,13 0,08 CL 8 1,22 0, 18 ?/?

0,07 < 9 -0,76 - 0,4 - 0,12 0,09 o c c 1? 0,96 ?, 3 0, 11 0,05 o O 11 0,78 0,28 0,13 0,13 a:

< L-J Q? Z

12 0,62 0,32 0,08 0,1 <

Ni < 00 13 0,78 0,2 - <.>0,13 <. >0,08 ,c3 > ?~

? _ o 14 0,78 0,38 0,13 0,05 z o o CN

< Ni CE

Dopo il completamento dei 14 cicli, la ru- <

cn videzza superficiale di ciascun disco viene determi- JE nata utilizzando un analizzatore superficiale .standardizzato disponibile con la designazione commerciale di Model QHD Bendix Profilometer per determinare

il fattore di ondulosit? superficiale (nel seguito designato con la sigla "SWF"). Esso viene calcolato

nel modo seguente:

SWF = taglio di ruvidez: 'iciale misurato a 2 , 55m taglio di ruvidezza superficiale misurato a 0, 25^

Il fattore di ondulosit? superficiale ? la altezza della ondulosit? misurata con un taglio alla larghe zza della ruvidit? di 2, 5o mm d iv i so per 1<1 >altezza della ruvidit? misurata al taglio alla larghez?

za di ruvidit? di 0,25 mm, in cui l?altezza della ruvidit? ? la deviazione media aritmetica dell 'altezza

di ruvidit? espressa in micron misurata normalmente

alla_linea centrale gl in cui il faglio alla larghezza

di rivudit? ? la massima distanza delle irregolarit? superficiali ripetitive che debbono essere incluse

< d, nella misurazione dell?altezza di rivudit? media. ?/> Inferiori valori del fattore di ondulosit? superficiali indicano un complesso di superfici pi? livellate

e desiderabili che sono pi? idonee alla lucidatura

fino ad ottenere una finitura speculare.

I risultati sono i seguenti:

TABELLA II

?? e Esempio Tipo di prodotto Fattore di ondulosit?' Controllo _1 Disco composito ; <? ' >_ 1 , 36

Controllo 2 Abrasivo rivestito 1 , 30. _ Controllo_ 3 Abrasivo non intessuto _ 1 , 49 _ __ Esempio 1 Matrice fibrosa co? agglo- 1 > 18

_ merati abrasivi

Si osserver? che il prodotto secondo la presente invenzione illustrato nell 'esempio 1 presenta

il minimo fattore di ondulosit? di 1 , 18.

Ulteriore sperimentazione ? stata eseguita

con l ' apparecchio di prova di capacit? abrasiva di Schiefer, eccetto per l'impiego di un peso di 9,1 kg invece del peso di 4,5 kg per determinare se la forza supplementare provocherebbe 0 meno l ' incremento della velocit? di taglio dell ' abrasivo rivestito . Il controllo ^ viene omesso ed il controllo 4 descritto cl s/i in seguito viene aggiunto e la prova viene accorcia- p ?i._.

Ci ta a 5 cicli di 3.000 giri. I prodotti abrasivi spe--? 0-j a rimentati sono indicati nella tabella III. .cu..

c

TABELLA ITI

a -Esempio No . di abrasivo Designazione commerciale

U! Controllo 2 Abrasivo rivestito Abrasivo rivestito 3M tipo "G" ^ <'. . ~ >^ossido <">di alluminio di 120<' >grit <" >Controllo 3 Non -intessuto .? _ Disco abrasivo non...intessuto per taglio e lucidatura 3M "Scotch-? . ?_ _ _ _ __ Brite" (ossido di alluminio.-da .

120 grit)

Controllo <">4<".>Non intessut? <">Disco abrasivo non <" >intessuto<' >3?*

" Scotch- Brite" Cleah N <1 >Strip (carburo di silicio di 36 grit ) . .

Dopo ciascun ciclo di 3.000 giri, viene misurata la ruvidit? superficiale, viene calcolato il<' >fattore do ondulosit? superficiale e si determina la perdita di peso del pezzo in lavorazione. Partendo

da tali dati, si calcola il taglio totale o la perdita di peso ed il fattore SWF dopo 5 cicli. I risultati sono esposti nella tabella IV.

(segue tabella IV)

-i_ ?-U-Cj-UXJ-M .L V

, Esempio Fo . _ _ Taglio (grammi) SWF

Controllo 2 2, 42 1 , 22

Controllo 3 0, 79 2, 6

- -Controllo -4 - ? 1 ,94 - 4 ? 08 -Esempio 1 10,54 1,47.

Come si pu? osservare, il prodotto della

presente invenzione presenta un taglio totale signi-4 ficativamente superiore e produce una superficie a li ? l/i < vello significativamente maggiore di un qualsiasi alo tro prodotto sperimentato in questo gruppo, eccetto O o OC il controllo 2 che presenta un taglio molto Inferiore <

T

< N < ma con un fattore di ondulosit? superficiale inferiore. od ? ?

Il disco di acciaio che era stato sottopo Z cs < sto alla abrasione con il controllo 4, che aveva un ? co Cft fattore di ondulosit? di 4,08, ? stato impiegato come pezzo in lavorazione di acciaio con il disco dell?esempio 1 nella prova Schiefer. Dopo 100 giri, il

fattore di ondulosit? ? stato ridotto a 2,32, dopo altri 100 giri a 1,99 e dopo altri 200 giri a 1,69, dimostrando la rapida velocit? di taglio e lo speciale

livellamento superficiale che si pu? ottenere con il

prodotto della presente invenzione.

<' >ESEMPI 2-3

( segue tabella)

Ingredienti Parti in ceso JPrepolimero poliuretanico___(disponibile con 1a

designazione commerciale "Adiprene" BL-16) 3400

-Meti-len-dian ilina<? >-4-10

_Si lan o_ ammin o _f un z i onal e _J d i s ponibil e_ c on 1 a _d e -signazione c ommerciale "Z 6020" dalla Do v/ Corning

Corp . ) _ _ 88

Solvente (di sponibile con la designazione commerciale di- ace tato - di - "Ce Ilo solve" ) - 310?-.-Gli ingredienti precedentemente esposti sono stati miscelati e mescolati con ulteriore solvente < per ridurre la viscosit? a 75 cps. - Il miscugl.i-o di- l 4/l?

< luito ? stato fatto gocciolare sul materiale feltrato

O tu ^!- -4-non intessuto legato descritto nell'esempio 1 attra-, Z ? O G? -< o verso un dispositivo gocciolatore consistente di pp-hit a c < ^ di siringa di lunghezza 1,5 pollici, pari a 3,8 cm, N < CO ?? > ? O v -o <0 >O No . 22, in numero di 77, distanziati di 6 mm su cen- Z cs Ni Q? tri su una larghezza di 48? mm, con la composizione <

?) di rivestimento alimentata da una pompala spostamentojc positivo attraverso un collettore comune.

<? >Gli aghi erano disposti sul nastro trasportatore con gli aghi rivolti verso il basso e con un ?ngolo di 45? rispetto alla direzione di spostamento del tessuto feltrato. Il tessuto feltrato rivestito di resina ? stato convogliato al disotto degli aghi su un supporto di carta a due velocit? di 1,5 mm per minuto e la pompa ? stata regolata in modo tale che le gocce fossero distanziate una dall'altra di una distanza compresa ira _1 ?_e _3_mm nella direzione di spostamento^ Le_gqcce_ di__re sina penetrano nel tessuto

feltrato leggermente , conservando sostanzialmente la

loro forma ed incapsulando i filamenti nelle zone all ' interno del materiale feltrato in cui esse sono collocate . Successivamente , un minerale di ossido di alluminio di 50 grit (graniglia) (dimensione media delle particelle 300 micron) ? stato fatto cadere sul materiale feltrato contenente la resina in modo da impregnare le goccioline di resina con il minerale abra?.

t/9 sivo , la parte restante del minerale cadendo attraverso il tessuto feltrato . Il tessuto feltrato ? sta ? Lkl oc < O

to quindi maturato in un forno alla temperatura di D

c? o oc 185?C . Il tessuto feltrato , nel seguito riferito co <1 r*.

a> oc me "tessuto feltrato 2" , contiene 265 g di resina sec ? ? ??

ca e 1390 g di minerale per metro quadrato . I risul oc < CD

tanti agglomerati presentano una dimensione maggiore approssimativamente di 5 nun e risultano di forma approssimativamente sferica.

Nella stessa maniera, gli agglomerati sono

stati introdotti in un analogo secondo tessuto feltrato su ambedue le facce trattando prim una faccia e

quindi invertendo il tessuto feltrato e trattando l ' altra faccia per fornire un tessuto feltrato nel seguito riferito come "tessuto feltrato 3" avente un

peso di rivestimento di 240 grammi di resina (a sec-<c>o) JL.1.26.^ di__abrasivq per metro auadrato sulla prima faccia e 240 grammi di resina (peso a secco) e 1500 grammi di minerale per metro quadrato sulla 4

?

i/i seconda faccia.

O ? -Una ruota abrasiva nel seguito riferita co^ -Z - - OO <G>3 ?? me "esempio 2" e stata preparata tagliando prima 8 cs <r Js. dischi del diametro di 230 mm, aventi fori centrali I--J ? O <. . " " ?. >> <~>rOi del diametro di 16 mm del tessuto feltrato 2 ed un -y P disco del tes-s-?uto--f-e-ltra.to..n.on mt.essuto legato come S<. >- -4

m precedentemente descritto con 8 dischi diretti con ?, le loro superfici impregnate di agglomerati nella stessa direzione e con il tessuto o materiale feltrato

non intessuto legato sovrapposto alla superficie impregnata di agglomerati sul disco di estremit?, collocando i dischi di taglio su un alberino ed immergendo i dischi in una soluzione comprendete 12 parti di prepolimero poliuretanico bloccato con chetossima (disponibile con la designazione commerciale "Adiprene" L-315 bloccato con metiletil chetossima),

1,8 parti di metilen dianilina e 7,7 parti di 2-etossi-etilace tato solvente (disponibile con la designa-. zione commerciale di acetato "Cellosolve"). I dischi sono stati quindi fatti ruotare sull<1 >alberino a 800 giri al minuto per rimuovere l?eccesso di resina, lasciando una aggiunta di resina secca del peso dell ' 8 , 7 $.

I dischi sono stati quindi pressati f ino ad uno spessore di 25 mm e parzialmente maturati sotto pressione

per 1 ora a 135?C e completamente maturati, dopo rimozione dalla pressa, mediante riscaldamento a 130?C-per un?altra ora. Quando raffreddata, la ruota ? stata tagliata a stampo per fornire un diametro di 215 mm

O UJ

con un foro centrale di 32 mm. n: 4 o Una seconda ruota, in seguito riferita co oc O <

Z

me "esempio 3" , ? stata preparata nella stessa manie I'-. CO <?>? <> >ra utilizzando 6 dischi del diametro di 230 mm del ? O ? o Z CH

< t? materiale feltrato 3 mediante collocamento dei dischi ve sa su un alberino , immersione dei dischi in un miscuglio ai c contenente 10, 4 parti di prepolimero poliuretanico

bloccato con chetossima (disponibile con la designazione commerciale "Adiprene" L-315 bloccato con metiletil chetossima) , 4 , 5 parti di metilen dianilina al

35$ in solvente acetato di 2-etossi-etile (disponibile con la designazione commerciale di acetato di

"Cellosolve" ) e 0, 4 parti di stearato di litio , facendo girare i dischi per rimuovere l 'eccesso di miscuglio adesivo e pressando fino ad uno spessore di

25 mm e facendo maturare mediante riscaldamento in .

una pressa per 45 minuti e quindi senza pressione in

un forno a 105?0 per 5 ore .

le ruote_.degli, esempi. 2.._e__3__spno_state_val?tate^ per _il carattere abrasivo contro^ una.ruota di

25 mm per 200 mm abrasiva_non intessuta disponibile

in commercio (nel seguito designata come _ "controllo___

.5" l^isponibile dalla 3M Company sotto il marchio di fabbrica registrato " Scotch- Brite " Cutting and Polishing Wheel (ruota di lucidatura e taglio ) , qualit? grossa avente un abrasivo a base di ossido di allumi-4~ nio di 50 grit (dimensione media delle particelle 300^ micron). La prova implica l'impiego di un tornio di

4L lucidatura con cavalletto sul pavimento il quale fa f.

* ruotare la ruota contro la faccia di 50 x 350 mm di <e >1*. un pezzo in lavorazione di acciaio laminato a freddo O > 0 -1018 dello spessore di 6 mm, il quale per mezzo di 1 x un attacco ? fissato al tornio e forzato contro la si

ai perficie periferica della ruota con una forza costante controllata fra la ruota ed il pezzo in lavorazione, mentre il pezzo in lavorazione viene fatto oscillare di 150 mm nella direzione verticale e 6 mm nella direzione orizzontale con una frequenza di 50 e 25

cicli al minuto rispettivamente e mentre la ruota viene mantenuta con una velocit? superficiale costante attraverso tutti i cicli di 12 minuti. Il pezzo in lavorazione preliminarmente pesato ? stato pesato dopo ciascun ciclo di 12 minuti per determinare la perdi

.^a ai peso e 1<?>operazione ai.aorasione ai 12 minali

? stata ripetuta per il numero di cicli specificato tn 'nella tabella V. La temperatura superficiale del pez %

O LU

B < zo in lavorazione ? stata misurata dopo ciascun ciclo. o a o O < uJ Per i campioni indicati nella tabella V, la velocit? Z 1? < r>J < fCO superficiale ? stata mantenuta a 1525 metri al minuto OO > O

e con una forza di 6,8 kg. I risultati sono rappresen z ? ?? CN

< OC

-4 tati nella seguente tabella V. tn ai x: TABELLA V

Ruota_ Ciclo Taglio/12 min, (g) Temperatura del pezzo(?C Controllo 5 1 4,7 195

<. . " >2<. >5,6-<. . >- - 190 <..>

. :. . . ?3 - .4,7 -- - - - - 195. . .

4 4 , 1 195

Esempio 2 1 13, 1 195

<" >2 <. ">14, <">4 <' >- - <? >187 - --_ r_ 3_ 13,-8_ non misurata.

4 ?13,4 195

Esempio 3 1 42,8 225

2 50,0 - <. >215

. 3 . . 5.3,6. __ _ __ .225 . .

4 <" >57,0 215.

Come si pu? vedere, il taglio delle ruote

contenenti gli agglomerati abrasivi ? considerevol-

mente maggiore di quello di un convenzionale prodotto abrasivo soffice non intessuto.

ESEMPI 4-6

Sono stati prodotti tre tessuti feltrati

in ciascuno dei quali veniva utilizzato il tessuto feltrato legato non intessuto precedentemente descritto, rivestito di resina e di abrasivo per fornire sostanzialmente lo stesso peso di rivestimento in ciascuno di essi. La_resina di rivestimento era una resi--na fenolo-formaldeide termoindurente. Il minerale abrasivo era un minerale a base di ossido di alluminio da 100/150 grit (dimensione media delle particelle 125 micron). La resina ? stata miscelata con etere monoetilico del glicol dietilenico come solvente (disponibile con la designazione commerciale "Carbitol") per

io ridurre la viscosit? come richiesto per la particola<

o?i ^I-re operazione di rivestimento. Il rapporto in solidi

-O-_-_34 fra minerale e resina era di una parte di resina per ^ 1 < 2J1 parti di minerale. N < <?>

-Due dei tessuti feltrati abrasivi* in se ? Z ^ guito rispettivamente riferiti come "tessuto feltra 3C ea to 4" e "tessuto feltrato 5" sono stati prodotti im ?c? piegando procedimenti convenzionali, come specificato nel brevetto statunitense No. 2.958.593* per realizzare un prodotto abrasivo non intessuto. II tessuto feltrato 4 ? stato prodotto spruzzando un impasto liquido resina:abrasivo 1:2,1 (rapporto di solidi) sul tessuto feltrato legato non intessuto. Il tessuto feltrato 5 ? stato prodotto rivestendo prima

con rullo il tessuto feltrato non intessuto leirato

con resina e, mentre il rivestimento di resina era

ancora colloso, applicando come rivestimento a caduta le particelle del minerale abrasivo sul materiale

feltrato rivestito. Il terzo materiale o tessuto feltrato, in seguito riferito come "tessuto feltrato 6"

abrasivo, ? stato prodotto applicando gocce di resina

liquida sul tessuto feltrato non intessuto legato in

discrete goccioline specialmente separate attraverso

il dispositivo gocciolatore descritto negli esempi

2 e 3 ed applicando il minerale di rivestimento per <

cl t/i caduta sul materiale feltrato contenente le goccioli 5 4 ne mentre le goccioline erano ancora collose per for U ?L. i' * V. nire aggregati discreti di resina e minerale. J t ? Tutti i materiali feltrati, dopo il rive a ? stimento, sono stati maturati alla temperatura di ? o z o<? >?N o 165?C per il tempo successivo espresso in minuti, tes-- 304 suto feltrato 4-10, tessuto feltrato 5-3 e tessuto ?ei feltrato 6-15. Il peso aggiuntivo a secco in grammi

per metro quadrato ? stato il seguente: tessuto feltrato 4 - 1165, tessuto feltrato 5 - 1260 e tessuto

feltrato 6 - 1165-Dischi aventi un diametro di 230 mm con

una apertura centrale avente un diametro di 16 mm sono stati tagliati da ciascuno dei tessuti feltrati

e converi/ iL i in ruoxe . in ciascun caso , o aiscni sono stati messi su un alberino , immersi nella soluzione

di<' >rivestimento del pspolimero di poliuretano descritta negli esempi 2 e 3 , fatti ruotare a c irca 800 giri al minuto per rimuovere l' eccesso di resina, pressati fino ad uno spessore di 25 mm, maturati in una pressa alla temperatura di 130?C per 1 ora e quindi rimossi dalla pressa e fatti maturare in un forno riscaldato ^

-- - - . . a c/i a 140?C per 2, 5 ore . Dopo il raffreddamento , le aper-O ?J ture centrali sono state tagliate a 32 mm e le ruote oz <

<. >OQ ?O ?_ n_el...seguito rispettivamente riferite come _ "ruota 4_".,. ?*? m? <J >"ruota 5" e "ruota 6" sono state rispettivamente pe

sate ed hanno avuto in grammi i seguenti pesi: 352,

375, 355.

?? Le rute sono state sperimentate'per l'indi- ?i ce di abrasione, utilizzando il tornio di lucidatura come precedentemente descritto. La velocit? delle ruote ? stata regolata a 1525 metri superficiali per minuto e ciascuna ruota ? stata sperimentata per un periodo di 2 minuti con una forza di 2,3 kg applicata

ed il metallo rimosso dal pezzo in lavorazione h stato misurato dopo ciascuna operazione di abrasione di

2 minuti. La stessa.ruota ? stata sperimentata sotto una forza applicata di 4,5 kg, 6,8 kg e 9*1 kg nella stessa maniera. Un nuovo pezzo in lavorazione ? stato

J??vva C_ UI LA.?

ti. La perdita di peso della ruota ? anche stata de-

terminata dopo ciascuna prova di abrasione di 2 minu-

ti ed il rendimento dell ' abrasione ? stato calcolato .

ll rendimento o efficienza di abrasione ? il rapporto

fra la perdita di peso del pezzo in lavorazione e la

perdita di peso della ruota durante tale operazione,

di abrasione. Il fattore di ondulosit?, come preceden-

temente descritto, ? stato anche determinato per cia4

.o scuna prova di abrasione della durata di 2 minuti.

? I risultati sono riportati nella tabella VI, DB cri TABELLA VI

Ruota No. Forza (kg) grammi di me Efficienza Fattore di tallo rimossi ondulosit? 4- 2,3 :.nil_ . nil_ ..nil . 4 4,5 0.05 5 nil 4 6,8 1.3 6.5 7,66 4<" >9,1 2? 2 5.5 <. . >1,61 5 2,3 n.il. _ nil. jnil 5 4,5 0, 1 0,5 1,69 5 6,8 1 , 1 5.5 1,58 5 9,1 1.4 3.5 - 1,64 6.. 2,3 o,a 4 . .1,33 6 4,5 1 , 6 4 1,37 6 6,8 3,7 9,25 1,36 6 <' >9,1<' >5 ,0 5 ,55 1,51? I materiali feltrati abrasivi 4, 5 e 6 so-

no stati tagliati a stampo ovvero a punzone per for-

mare dischi del diametro di 230 mm che sono stati imprecedentemente descritta e sono stati fatti ruotare

come precedentemente descritto per rimuovere l ' ecces-

so di resina e quindi sono stati maturati per riscal-

damento come sopra indicato . I dischi nel seguito ri-_?

.

l/i spettivamente riferiti come "disco 4", "disco 5" e <

"disco 6" sono stati quindi sperimentati per l'indi- P ? Y -i ce di abrasione in un apparecchio di prova Schiefer L O r; impiegando un nuovo pezzo in lavorazione a disco di <L >4 O ?? r-acciaio laminato a freddo 1018 con una forza di 2, 3 ? O ? CN o kg fra il disco di prova ed il disco di acciaio per ^

. . .

CO

un totale di 2000 giri in modo da defemnare il pe- ^

so di acciaio rimosso durante il ciclo di 2000 giri.

Il ciclo di 2000 giri ? stato ripetuto per un tcbale

di 3 volte per ciascun disco di prova. Il fattore

di ondulosit? ? .stato determinato dopo ciascun ci.ci?

di 2000 giri. I risultati sono riportati nella seguen-

te tabella VII.

TABELLA VII

Ciclo di Disco Metallo rimos E.O

<'>2000 giri <' >No .<' >so (grammi)

No._

1 4 0,31 2,27

2 ?? <. >0,01-- <" >2,95

3 -,. . . 0,06..... .-. . 2,95

1 ?0,27 1,89

2 0,19 1,89

3 ir .- on4 -<~ " " >1,89"

1 6 0,75 1,36

2 II 0, 44 1,34

3 II 0,44 1,52.

_ _ _ La prova di abrasione . l^appar^ecchio di _

prova Schi e f er ? _ st at a _ripetut a. .eccetto pe r il fatto_ _

che la forza fra il disco di prova ed il disco di ac- _

ciaio ? _ s t at a_c .ambi at : a _a_6_, 8 kg . _ _

_ . . I risultati sono riportati nella.. tabella Vili.

_ _ _ TABELLA Vili _ . _ _ _ _

Ciclo di 2000_ _Disco No . Metallo rimosso _ _ P . 0 .

giri- No ._ _ _ _ ( grammi )_ _ < tu - <. >1 <. >- <? ' . >- 4 - - --1,06 - - 1,96 O oC.- I ?

o Z . . 2 . . " _ _ 0,58 _ .. .2,05 O O a: 3 " 0,47 1,83 v < 5

< n.

1 5 <. >0,97 <. >1,47 <" >?* ?3 - 2 - <? . >" <. >-0,46 <. >. - 1,49 ? ~

Ol

3 _ _ " _ _ 0,29 _ 1 , 44

o 3c 1 6 1 , 81 1,3 0 <3 2 <. >" <' " >? , 58 <. >1,29<" >ai - 3 - - . <.. ... >-1,43 - 1,27.

. _ La_dimensione._degli _agglomerati abrasiti _ dei dischi abrasivi 4, 5. e .6 ? ..stata .determinata bru-2

ciando le fibre di segmenti di 77 cm . di ciascuno dei.

tessuti i materiali feltrati in un forno a _480_?C..approssimativamente per 10 minuti, lasciando soltanto

la resina fenolica ed il mine r?l? 7 abrasivo II. re- .

siduo di ciascun tessuto feltrato ? stato fatto vibrare dolcemente per eliminare gli spigoli vivi ed

? stato vagliato attraverso una serie di vagli progressivamente pi? piccoli. La tabella IX mostra la

percentuale di agglomerati<' >in ciascun intervallo di

dimensione m confronto con la distribuzione della di-

mensione delle particelle dei granuli abrasivi di 100-

150 grit (125 micron) usati per produrre gli agglome-

rati.

TABELLA IX

Aperture del Particelle _ Percento fermato_ vaglio (micron)<. >di ossido<. >Tessuto 4 Tessuto 5 Tessuto 5 di alluminio

<' ' >\ <. >100-150 grit <. . ~ " ' .>

? -6730 - - . - .. - . . - . - _ - . . 9 >8 4760 4 78,1 d

2380 3.6

<_

1680 <. >- <' . ? >0,9 0, 3 0,5 ...1190 ... - 2,9 4,0 o ai i? ^ 0,5 _ 71? _ . 48,9 21.4 <' >?8? 5 O* 4,6

< J * 590 23.2 20.4 Z r 0,9

^00 -

<'>26V1 3; 3 v-CO <? >2 <' >0,5

<03 >> -_ 210 _ _ _ .<' >_ <? >_ 15.5 _17 ,9- ? - o

o 0,3 < ?N ' 150 ^ 6^3 6,9 Ni

OS 0,3 attraverso 150 <

5,5 5,5 CO 0,9

_J31_

175 - -S f 125--. _ 41 . .. . . -100 36

90 17

attraverso 90 <. >- <. ?>14<'>

_ _ ESEMPIO 7

Una paglietta di fibre di nylon-6 integra-

te ed avvolte in modo da formare un avvolgimento a-2

vente un peso di 92 g per m , un diametro dei fila-

menti di 280 micron ed uno spessore di ?6 mm ? stata

prodotta in conformit? alla descrizione della domanda U J. ti Li a. l> culi. ??????? ?? U . U. i. ????? 0*? ( . '3 ?? } tie PO ?

sitata 1'.11 Novembre 1977> e stata rivestita a rullo

con una soluzione di resina di prepolimero.uretanico

consistente di 8,9 parti di prepolimero poliuretanico bloccato (disponibile con la designazione commerciale "Adiprene" 3L-16), 2,9 parti di una soluzione al

35$ di metilen dianilina in solvente 2-etossi-etilacetato (disponibile con la designazione commerciale

4 "acetato di Cellosolve"), 0,177 parti di un silano con ?.

<? funzionalit? amminica (disponibile con la designazione commerciale Z6020 dalla Dow Corning Co.) e 1,4 parti di xilolo. Sfere di resina contenente abrasivo di

a. < tipo poroso aventi la dimensione superiore a 12 mesh, M < CO CO > O . o secondo la granulometria statunitense, ed inferiori- z ? cs < M OC a 6 mesh (dimensione media delle particelle da 1,5 <

ca ?? a 3? 5 mm), prodotte facendo gocciolare resina fenolica granulare (disponibile con la designazione commerciale "Varcum" 5485) in Al^O^da 50 grit (dimensione

media delle particelle 300 micron) in condizione di

barilatura a caldo (200-315?C). Le risultanti sfere,

contenenti abrasivo, contenenti il 91$ di minerale

ed il 9$ di resina fenolica, sono state fatte cadere

nel materiale 0 tessuto feltrato rivestito di adesivo

che ? stato quindi lasciato a maturazione a 150?C per

6 minuti. Il risultante materiale feltrato rivestito

contiene 2430 g per metro quadrato di sfere di abrasivo e 30 g per metro quadrato di resina poliuretanica. Il materiale feltrato ? stato quindi spruzzato prima su una faccia e quindi sull'altra faccia con

un miscuglio adesivo comprendente 7*7 parti di prepolimero poliuretanico bloccato (disponibile con la designazione commerciale "Adiprene" BL-16), 2*5 parti di una soluzione al 35$ di metilen dianilina in 2-e- q.

i/? tossi-etilacetato , 0 ,008 parti di silano con funzio- '<4>

O

nalit? amminica ( Z6020) , 0 ,61 parti di un miscuglio cc O

o comprendente il 50 $ si stearato di litio in 50 $ oz < z < di solvente (disponibile con la designazione commer M <Q>3 ciale di acetato di "Gellosolve") e 2,5 parti di xi- ? _ CH lolo , avendo come conseguenza un peso di rivestimento a secco di 400 g per metr? quadrato su una faccia g? e 500 g per metro quadrato sull ' altra faccia.

N?ve dischi del diametro di 230 mm aventi fori centrali del diametro di ?6 mm sono stati ritagliati dal tessuto feltrato rivestito di abrasivo, appli-<ET>NCM<;E; F?? >? <6? , >cati su un alberino ed immersi nella stessa composi AMO <R 781>-zione adesiva per legare le sfere al materiale feltrato . I dischi sono stati fatti ruotare per centrifugazione a 300 giri al minuto per rimuovere l ' ecx&sso di resina ed i nove dischi sono stati quindi compressi in modo da ottenere uno spessore di 28 mm in

una pressa riscaldata alla temperatura di 140?C per _

J__ora_ e so no stati qu in di _ e str a 11 i d all a _ press a e _r i -se al dati pe r _un_^alt ra ora alla temperatura di 135?C

per produrre una ruo t a che nel seguii o viene riferita come "esemplo 7" ?

La risultante ruota abrasiva ? stata valutata per la capacit? abrasiva contro una ruota abrasiva di bassa densit? disponibile in commercio prodot-<-ta dalla cessionaria della presente domanda e venduta d

<?

< con la designazione commerciale " Scotch- Brite" quali Q -i C? < t? per ruota grossolana di taglio e lucidatura conte o s c ai O nente il minerale abrasivo a base di Al^O^ da 50 grit <

-Z

< t*4 ( 300 micron) precedentemente riferito come "controllo ?s ? , a 5" . Le ruote sono state valutate sul tornio di luci a t ! ' oc datura precedentemente descritto con una rotazione <

QQ

?i alla velocit? di 1525 metri superficiali al minuto c cori una forza di 9 * 1 kg per 4 periodi di prova di 12

minuti, impiegando un nuovo pezzo in lavorazione per

ciascuna prova. La temperatura superficiale del pezzo in lavorazione ? stata controllata nel centro della zona di abrasione e la quantit? di metallo ritagliata dal pezzo in lavorazione ? stata misurata. I

risultati sono riportati nella seguente tabella X.

(segue tabella X)

TABELLA X

Ruota Prova Taglio/ 12 mirt. Temperatura del p<?>e zzo<_>(<?>?C)<'">

-Gont ro Ilo ? 5-? ? \- 7,-59- 220

2 8, 11 223

3 8 , 28 226

? <. >? - 775 'f 226<'>

-Esempio -7- - 1 - 14, 0 - -1.88-

2 17 ,0 190

3 17,85 202 ? io < 4 17,7<' ' '>202 O LU #! h o Q O <z >ESEMPIO 8 <Q>; ^ z fi i ?li ? Il materiale feltrato non intessuto legato^ G) precedentemente descritto ? stato trasportato alla 'O ^ o <. . ~ ' .>. <' >?j ^ velocit? di un metro al minuto al disotto del dispo-??

co sitivo di gocciolamento con collettore ad aghi pre- di cedentemente descritto . In questo caso , tutti gli aghi sono stati incurvati e fissati in modo tale che due aghi adiacenti possano deporre una goccia di resina combinata nella stessa posizione sul materiale feltrato legato . La resina comprendeva 10 parti di

una resina fenol- formaldeide termoindurente catalizzata con base con il 73$ di residuo solido , 0 , 2 parti di una soluzione acquosa al 50$ di idrossido di sodio e solvente 2-etossi-et anolo (disponibile con

la designazione commerciale "Cellosolve" ) per ridurre la viscosit? a 150 cps .

_ Circa _270 grammi per metro quadrato di resin a mat ruat a vengono_ applic at i in gqc c ioline _ingr sudi te distanziate una dall' altra di_circ_a_9 mm_ nella

dirs?one trasversale e di circa 9 mm nella direzione

della macchina.

Il tessuto feltrato rivestito di goccioline

supportato su un supporto di carta viene quindi fatto

passare al disotto di un dispositivo di gocciolamento ?

< a.

di minerale che. .presenta due stazioni di applicazio *? < ne , con la seconda stazione direttamente al disopra O

oc ~ < di una serie di quattro barre quadrate di 25 mm ro e a ?t o .-J O oC tanti alla velocit? di 375 giri al minuto . Nella pri ^ N.

^ t ? ma stazione di sgocciolamento del minerale , sfere a- 'Q <3 o Z CS o brasive porose di ossido di alluminio Al^^j con 50

< CO

grit vengono fatte cadere sulle goccioline di resina

?i c liquida. Queste sfere porose sono prodotte facendo

cadere granuli di 30-40 me sh, secondo la granulometria statunitense , di resina fenolica (disponibile con la

designazione commerciale "Varcum" 5485 ) in particelle

di ossido di alluminio da 150 grit contenute in un .

forno girevole a riscaldamento a 105- 135?C e quindi

aggiungendo carbonato di calcio al forno rotativo .

Le risultanti sfere abrasive pans? contengono il 28$

di resina fenolica, il 43$ di minerale ossido di alluminio ed il 37 $ di carbonato di calcio . Nella se

c?da stazione di gocciolamento del mineraie, particelle singole di Al^O da 180 grit (85 mi<ron) vengono fatte cadere sul tessuto feltrato. Le barre quadrate rotanti provocalo il fatto che le particelle abrasive e le sfere abrasive porose che sono passate attraverso il materiale feltrato e che giacevono sul supporto di carta rientrino nel materiale feltrato.

Alcune di queste particelle e di sfere aderiscono alle goccioline di resina che gi? contengono una certa quantit? di materiale abrasivo. Nella prima stazione di gocciolamento del minerale, si aggiungono 9 v O 1150 grammi per metro quadrato di sfere porose da

fv rrt 150 grit (100 micron). Nella seconda stazione di goc-i ^ ?

?

o ciolamento del minerale si'aggiungono 400 g per metro^ ?< quadrato del minerale particellare da 180 grit. Il sa ?c? materiale feltrato viene quindi fatto maturare mediante riscaldamerito in un forno alla temperatura

di 150?C per 7 minuti. I risultanti agglomerati pre sentano una dimensione maggiore approssimativamente di 6 mm ed hanno una forma approssimativamente sferica.

ESEMPIO 9

L' impasto liquido resina-minerale viene preparato con i seguenti ingredienti:

(segue tabella)

Inane dienti Part i in peso Resina f enol-formaldeide termoindurente catalizzata con base. (73$ di <">so lidi) <"""" ~ >- - <? >?3,o

- Soluzione- acquosa di- idrossido? di sodio al -50-55 - 0-, 3 -Solvente 2-etossietanolo (disponibile con la de-<?>signazione<" >commerciale "Cello solve " ) : Vf>8

Silice colloidale (disponibile con la designazio- ... _ _ _

ne commerciale "Cab-O-Sil" M-5 dalla Cabot Corp.) 0,7 <?>Minerale ossido di alluminio (grit .180, dimensione <'>

media delle particelle 85 micron) 40,9.

L'impasto liquido viene formato in goccioline con un dispositivo di rivestimento del tipo descritto nella figura 5 consistente di un cilindro a

schermo perforato del diametro di 290 mm, avente fori del diametro di 5 mm distanziati uno dall'altro

di 3 mm in una configurazione sfalsata e munito di

una lama distributrice flessibile sull? intano ed in

prossimit? del fondo del cilindro. La lama distribui c ?? _ sce e costringe l'impasto liquido dentro i fori e

sul tessuto feltrato che viene fatto passare al disotto di essi. L'impasto liquido viene alimentato all'interno del cilindro attraverso un albero cavo sul qua A <S>AMO <R>O<p?DR>NA<A>K <Z &*>A.<RZ B>A .

<ET>N<i>O M<i P %IA Vb, >le ruota il cilindro a schermo perforato. AMO <R >" ? -? .

L'impasto liquido viene collocato in un

serbatoio a pressione con un agitatore, la pressione

dell'aria viene utilizzata per costringere l'impasto

liquido all'interno del cilindro a schermo perforato,

mentre il materiale feltrato non intessuto legato de

sc^ittojprecedentemente <V1>ene fatto passare ai disotto.Idi esso alla velocit? di 9 metri al minuto, il cilindro a schermo perforato essendo fatto ruotare per produrre agglomerati di forma cilindrica con una lunghezza approssimativamente di 6 mm e^ con un diametro di 3 mm con un peso di rivestimento di 1015 g per _metro__quadrato. La resina,viene quindi maturata in

un forno riscaldato a 150?C per 7 minuti.

I materiali feltrati rivestiti ed essicca^

<. . . . " >d. ti secondo gli esempi 8 e 9 vengono convertiti in rub-<. >.

te avvolte a convoluzioni e rinforzate, in seguito<? >s

O ^ ^ O o ? designate come "ruota 8" e "ruota 9" rispettivamente^ ^ Q <.>. <. >. <? >. < ui<">?? Un espanso poliuretanico flessibile di polietere a z< ?^ - - - - - - - - - - ---- M -??i- CO ?? 91 carica singola viene usato per legare insieme le ruo^ ^ o ^ (N ? te realizzate per avvolgimento a c?nvoluzione . La ? ruota 8 pressata una densit? di 0, 78 g per cnr e la ? - - - - ? - -? - . cr>

3 ?E ' ruota 9 presenta una densit? di 0,70 g per cn . Le ruote hanno un diametro approssimativamente di 200

mm ed una larghezza di 100 mm con un foro su posizione centrale di 75 mm.con un nucleo.

__ Le ruote 8 e 9 sono state valutate in un apparecchio di lucidatura a doppia testa "Clair"

Doubl? Head Polisher, modello 7302? dispositivo commerciale usato per la preparazione di lame di coltello per la lucidatura finale. Il dispositivo comprende due alberi paralle_li_girevoli in direzioni opposte

con la stessa velocit?, allineati uno al disopra dell'altro. Durante 1'uso, una ruota abrasiva con diametro di 200 mm e con larghezza di 100 mm, avente un

foro centr?le di 75 mm, viene montata su ciascun albero con i bordi periferici delle ruote in contatto mentre vengono forzati uno contro l'altro con una forza

di 9,5 kg per fornire una zona di contatto fra le

ruote. Mentre si fanno girare le ruote in sensi oppo-V

sti a 1750 giri al minuto? una lama di coltello di c.,

-j acciaio avente una lunfgezsa di 200 mm, una larghezza

di 30 mm ed uno spessore di 2 mm, viene introdotta ?3 X nel senso della lunghezza nella zona di contatto del ? 5 o ai -3-* N.

OO

le ruote e la lama di coltello viene spostata in un

O

ciclo dentro-fuori di 3 secondi per 150 mm per un to o tale di 20 volte e viene quindi spostata collateral ?

-1-mente di 20 mm per 40 cicli per un corso di 1 minuto. e Le ruote 8 e 9 vengono valutate contro il

"controllo 6", una ruota di qualit? media per taglio

e lucidatura di marca "Scotch-Brite" che contiene ossido di alluminio di qualit? 100 (avente una dimensione media delle particelle di 150 micron) ed un "controllo 7" preparato mediante rivestimento della peri-<'>

feria di una ruota di lucidatura di cotone con una

soluzione di colla di pellame animale, rivestendo la

periferia ricoperta di colla con particelle abrasive

IF grit Turkish Emery (aventi una dimensione media delle particelle di 50 micron) facendo essiccare la colla? ripetendo le operazioni di rivestimento ed essiccamento per diverse volte e. fratturando il rivestimento periferico essiccato risultante in piccoli segmenti mediante battimento con un martello.

? Il f altere di ondulo sit? e la stit? del ta- ? gl io di metallo sono determinati e registrati nella o ^ seguente tabella XI. In ciascuna sequenza di prova? Q O <. . ' >- - - <' ' >- - - ? -3<? >O ac una delle- d.ue ruote era la ruota _ di "antrollo 6" e . ?< E Mt < c l?altra era la ruota di prova designata. Il risultato

?

z riportato per il "controllo 6" rappresenta il taglio <

M OC<' >< totale per ambedue i lati della lama diviso per due. co ccn In altre parole, il taglio totale ? di 0,66 grammi <' >per ambedue i lati, che diviso per 2 fornirebbe 0,33 g per un l?to. Il "taglio" per le altre ruote riportate nella tabella XI ? il taglio totale diminuito di 0,33 g poich? una ruota era il "controllo 6" per ciascuna prova.

TABELLA XI

Ruota F.O. Taglio (g)

Controllo 6 1,65 0,33

Controllo 7 <. >1,39 ? 1,35

Ruota 8 1,20 _ 2,74

Ruota 9 1,15 1,77-

I

RIVENDICAZIONI

_ _ 1? Art ico lo _ abrasivo^ comprendente^ una pluralit? di agglomerati abrasivi distribuiti in una .<?>matrice che comprende_ fil amanti o ni ul at _i _1 e gat i nei punti di mutuo contatto , caratterizzato dal fatto che

detti agglomerati abrasivi sono di almeno 2 rara come dimensione media delle particelle e comprendono particelle abrasive legate insieme con un agente legante per fornire un rapporto in peso tra particelle a- 4? brasive ed agente legante compreso circa fra 1:1 e ??

<

20: 1. oos^

2. Articolo abrasivo secondo la rivendica o 2

D O

or.-? o < OS zione 1, ulteriormente caratterizzato dal fatto che PN,

CO

detta matrice presenta un volume vuoto dell'ordine co -oz ?? CS di grandezza fra il 70 ed il 97$<'>i-< 3. Articolo abrasivo secondo la rivendica-Oi c zione 1, ulteriormente caratterizzato dal fatto che

i filamenti sono formati con un materiale organico

scelto dal gruppo comprendente nylon e poliestere.

4. Articolo abrasivo secondo la rivendicazione 1, ulteriormente caratterizzato dal fatto che

detti filamenti sono legati insieme da un legante organico scelto dal gruppo comprendente resina fenolica, resina epossidica, resina acrilica, isocianurato

e poliuretano.

5 ? Articolo abrasivo secondo 1 rivendicazione 4? ulteriormente caratterizzato dal fatto che detti filamenti hanno un titolo dell ' ordine di grande zza fra 3 e 50 denari e detta matrice ha uno spessore dell' ordine di grandezza fra 2 e 50 mm.

6. Articolo abrasivo secondo la rivendicazione 1? ulteriormente caratterizzato dal fatto che detto agente legante viene scelto dal gruppo comprein-< et.

dente resina fenolica, ure a- formai dei de , shellac? re^ . . - - -sina epossidica? isocianurato ? poliuretano e colla da UJ . .. - - - - - - - . - . . - <? >- - - OC *- <

0 - 2 pel -lame . Q

- ? - .. . . - . K O _ C V ?/

< 1] OS 7. Articolo abrasivo secondo la rivendica-<">^ ^ ^ .. , . - <? >> <' >_5 co zione 1 ? sotto forma di una ruota, ulteriormente ca-... ,<0>

Q<5 >> ^ -

_r _att _e _r _i . _zz .at _ _o__ _dal _fa _ _t _to _ _che detti aggregat _i h _an _no un ? ?aN4 dimensione media delle particelle dell ' ordine di gran-OJ

c dezza fra 2 e 15 min e detta ruota presenta un diarie-<? >tro medio dell' ordine di grandezza fra 25 e 500 mm.

8. Articolo abrasivo secondo la rivendicazione 1 , ulteriormente caratterizzato dal fatto di comprendere un materiale di rinforzo elastomerico impregnato in detta matrice .

9 . Articolo abrasivo secondo la rivendicazione 8 , ulteriormente caratterizzato dal fatto che detto materiale elastomerico di rinforzo ? un espanso polimerico .

Claims (1)

10. Procedimento per la produzione dell?articolo abrasivo secondo le rivendicazioni 1-9> consistente nel formare entro un materiale o tessuto feltrato soffice comprendente filamenti ondulati legati

nei punti di mutuo contatto, una pluralit? di agglomerati abrasivi separati con una dimensione media delle

<L-particelle di almeno 2 mm per fornire un materiale

feltrato impregnato di agglomerati abrasivi in cui

detti agglomerati abrasivi comprendono particelle a-< brasive legate insieme con un agente legante per for z <

<?">isf nire un rapporto in peso fra particelle abrasive ed o z agente legante fra circa 1:1 e 20:1.

- -ss 11. Procedimento secondo la rivendicazione 4? ? 10, ulteriormente caratterizzato dal fatto di comprendere le operazioni di tagliare segmenti del materiale feltrato impregnato di agglomerati nella dimensione desiderata, accatastare i segmenti tagliati per

formare una pila in un sol pezzo, compattare la pila

riunita sotto pressione con una forza compattatrice,

far aderire la pila compattata in maniera tale da permettere il mantenimento della forma compattata dopo

la rimozione della forza compattatrice, e rimuovere

la forza compattatrice. s? Roma, 1 * SET. 1981

p.: MINNESOTA MINING AMD MANUFACTURING COMPANY

;>-N

p.?: IMG. BARZANO<1 >& ZAMARDO ROMA S.p.A. COM .m 7378