-
Stand der Technik
-
Es sind bereits unterschiedliche Verfahren zum Aufbringen von Schleifkörnern auf eine Schleifmittelunterlage vorgeschlagen worden, bei der Schleifkörner auf eine Schleifmittelunterlage aufgestreut werden. Die Schleifkörner werden im Wesentlichen so aufgestreut, dass sie nach einem Aufstreuen in verschiedenen, zufälligen Orientierungen auf der Schleifmittelunterlage angeordnet sind. Durch die unterschiedlichen, zufälligen Orientierungen einzelner auf der Schleifmittelunterlage aufgestreuter Schleifkörner weisen die Schleifkörner in einem Schleifbetrieb unterschiedliche Winkel einzelner Schleifkanten und/oder Schleifspitzen zu einem zu bearbeitenden Werkstück und somit eine unterschiedliche Schleifleistung auf.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Aufbringen von Schleifkörnern auf eine Schleifmittelunterlage. Es wird vorgeschlagen, dass Schleifkörner auf die Schleifmittelunterlage gezielt gesetzt werden.
-
Unter „Schleifkörner auf die Schleifmittelunterlage gezielt setzen“ soll insbesondere verstanden werden, dass die Schleifkörner mit einem Aufbringprozess auf die Schleifmittelunterlage aufgebracht werden, bei dem die Schleifkörner nach Abschluss des Aufbringprozesses nur an definierten, einzelnen Stellen an der Schleifmittelunterlage zumindest fixiert und/oder befestigt sind. Insbesondere können zu einer Erzielung einer gezielten Setzung der Schleifkörner in dem Verfahren an der Schleifmittelunterlage an den definierten, einzelnen Stellen Fixierelemente, insbesondere als eine Beschichtung mit einem Klebstoff ausgebildete Fixierelemente, angebracht werden, so dass über eine gesamte Oberfläche der Schleifmittelunterlage aufgestreute Schleifkörner nur an den definierten, einzelnen Stellen zumindest fixiert werden, und/oder bei dem die Schleifkörner in zumindest einem definierten Strom aufgebracht werden, der auf einzelne Teilbereiche der Schleifmittelunterlage gerichtet wird und der andere Teilbereiche der Schleifmittelunterlage als frei von Schleifkörnern ausgebildete Bereiche erhält, aufgebracht werden. Insbesondere kann durch gezieltes Setzen der Schleifkörner auf die Schleifmittelunterlage ein Schleifmittel erreicht werden, das auf bestimmte Anwendungen ausgerichtet ist, beispielsweise indem es eine an eine besonders ausgebildete Werkstückoberfläche angepasste Gestaltung aufweist. Insbesondere ist „gezielt setzen“ verschieden von einem Aufstreuen auf eine gesamte Schleifmittelunterlage, die mit einer Schicht aus einem Grundbinder vollständig bedeckt ist, und einem anschließenden Befestigen der aufgestreuten Schleifkörner auf der Schleifmittelunterlage durch Aufbringen zumindest einer Schicht aus einem Deckbinder auf die gesamte, von Schleifkörnern bedeckte Schleifmittelunterlage. Darunter, dass „Schleifkörner zumindest fixiert werden“ soll insbesondere verstanden werden, dass die Schleifkörner mit einer zumindest während eines Teilverfahrens eines Herstellverfahrens wirksamen Fixierung an der Schleifmittelunterlage versehen werden, wobei die Fixierung eine geringere Haltekraft aufweisen kann als eine Befestigung der Schleifkörner an der Schleifmittelunterlage für einen Einsatz des Schleifmittels in einem Schleifbetrieb. Grundsätzlich kann die Fixierung auch eine gleich große Haltekraft aufweisen wie die Befestigung der Schleifkörner an der Schleifmittelunterlage für den Einsatz des Schleifmittels in dem Schleifbetrieb. Unter einem „Schleifkorn“ soll insbesondere ein vorzugsweise keramischer, kristalliner und/oder metallischer Körper mit zumindest einer Schleifkante verstanden werden. Abhängig von einer gewünschten Anwendung und einem gewünschten Feinheitsgrad weisen die Schleifkörner einen Durchmesser zwischen zehn Millimeter und einem halben Mikrometer auf. Insbesondere kann das Schleifkorn eine definierte Geometrie aufweisen. Unter „Schleifkörnern mit einer definierten Geometrie“ sollen insbesondere Schleifkörner verstanden werden, die zumindest im Wesentlichen eine identische und vorherbestimmte Form, beispielsweise eine Stab- oder Tetraederform, aufweisen. Insbesondere sind Schleifkörner mit einer definierten Geometrie durch einen Prozess hergestellt worden, der gezielt Schleifkörner mit der zumindest im Wesentlichen vorherbestimmten Form herstellt. Unter einer „zumindest im Wesentlichen identischen Form“ soll insbesondere verstanden werden, dass die Schleifkörner bis auf produktionsprozessbedingte Abweichungen eine identische Form und vorzugsweise eine identische Größe aufweisen. Unter einer „Schleifmittelunterlage“ soll insbesondere eine feste Unterlage, wie beispielsweise eine Keramikscheibe oder bevorzugt eine flexible Unterlage, beispielsweise eine Veloursscheibe, Papier, Folien, Fiber oder ein Gewebe, verstanden werden, auf der Schleifkörner aufgebracht und befestigt werden und die vorzugsweise dazu vorgesehen ist, an einer Schleifmaschine befestigt zu werden. Unter einem „Schleifmittel“ soll insbesondere ein Körper mit zumindest einer Schleifmittelunterlage und zumindest einer Schicht von auf der Schleifmittelunterlage befestigten Schleifkörnern verstanden werden, der dazu vorgesehen ist, in einem Schleifbetrieb mittels Schleifkanten und/oder Schleifspitzen der Schleifkörner Material von einer Oberfläche eines Werkstücks abzutragen. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Verfahrens kann insbesondere eine gezielte Anpassung einer Gestaltung des Schleifmittels an spezifische zu schleifende Werkstücke erreicht werden.
-
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Schleifkörner in Schleifkorngruppen, die einen vordefinierten Abstand zueinander aufweisen, gezielt gesetzt werden. Unter „in Schleifkorngruppen gezielt gesetzt“ soll insbesondere verstanden werden, dass die Schleifkörner nach Aufbringung in einzelnen Bereichen, in denen jeweils zumindest ein Schleifkorn und vorzugsweise eine Vielzahl von Schleifkörnern angeordnet sind und die durch schleifkornfreie Bereiche getrennt sind, auf der Schleifmittelunterlage angeordnet sind. Innerhalb einer Schleifkorngruppe können die Schleifkörner unregelmäßige Abstände zueinander aufweisen. Eine gezielte Setzung in Schleifkorngruppen kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Schleifkörner auf eine Schleifmittelunterlage aufgebracht werden, die einzelne Halteelemente für eine Haltung von Schleifkörnern aufweist, so dass nur an den Haftelementen Schleifkorngruppen halten und die auf sonstigen Bereichen der Schleifmittelunterlage aufliegenden Schleifkörner abgetrennt werden oder die Schleifkörner in einem Auftragsverfahren mittels einzelner Auftragungsströme auf die Schleifmittelunterlage aufgebracht werden. Es kann insbesondere ein Schleifmittel mit speziell ausgewählten Kornanordnungen erreicht werden.
-
In einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Schleifkörner auf punktuell auf der Schleifmittelunterlage aufgebrachte Klebstoffelemente aufgebracht werden. Unter „punktuell auf der Schleifmittelunterlage aufgebrachte Klebstoffelemente“ sollen insbesondere Klebstoffelemente verstanden werden, die auf der Schleifmittelunterlage auf einzelnen Bereichen einer Oberfläche des Schleifmittels, die durch klebstofffreie Oberflächenbereiche voneinander getrennt sind, aufgebracht sind. Insbesondere sind die punktuell auf der Schleifmittelunterlage aufgebrachten Klebstoffelemente zumindest zu einer Fixierung von Schleifkörnern auf der Schleifmittelunterlage vorgesehen. Insbesondere weisen die punktuell auf der Schleifmittelunterlage aufgebrachten Klebstoffelemente eine Größe auf, so dass zumindest ein einzelnes Schleifkorn und vorzugsweise eine Vielzahl von Schleifkörnern auf einer Oberfläche des punktuell auf der Schleifmittelunterlage aufgebrachten Klebstoffelementes aufgestreut werden können. Grundsätzlich kann ein Klebstoff der Klebstoffelemente in einem zumindest teilweise flüssigen Zustand, in dem er klebfähig ist, vorliegen oder in einem festen Zustand, in dem er beispielsweise durch Wärmeeinwirkung und/oder Zugabe eines weiteren Stoffs in einen klebfähigen Zustand überführt wird. Es kann insbesondere auf technisch einfach durchführbare Weise eine gezielte Setzung von Schleifkörnern, insbesondere eine gezielte Setzung in Schleifkorngruppen, erreicht werden.
-
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die punktuell aufgebrachten Klebstoffelemente zumindest eine Vertiefung zu einer Aufnahme der Schleifkörner aufweisen. Vorzugsweise ist die Vertiefung in den punktuell aufgebrachten Klebstoffelemente, bei denen der Klebstoff in einem teilweise flüssigen, klebfähigen Zustand aufgebracht ist, ausgebildet. Insbesondere wird durch Schwerkraftwirkung auf Schleifkörner, die auf das punktuell aufgebrachte Klebstoffelement aufgestreut wurden, eine Kraft ausgeübt, durch die die Schleifkörner entlang von Seitenbereichen des punktuell aufgebrachten Klebstoffelements auf einen Mittelpunkt der Vertiefung zu bewegt werden. Vorteilhaft wird durch eine Bewegung des Schleifkorns zu einem Mittelpunkt der Vertiefung hin das Schleifkorn ausgerichtet, so dass zumindest eine Schleifkante und/oder eine Schleifspitze des Schleifkorns von der Schleifmittelunterlage weggerichtet ist. Beispielsweise wird die Vertiefung durch einen Luftstrahl, der auf einen Mittelpunkt eines punktuell aufgebrachten Klebstoffelements gerichtet wird, hergestellt. Es kann insbesondere eine zusätzliche, vorteilhafte Ausrichtung der Schleifkörner erreicht werden.
-
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Schleifkörner auf den punktuell aufgebrachten Klebstoffelementen durch eine mittels einer Erwärmung erzeugten Oberflächenspannung ausgerichtet werden. Insbesondere wird durch die Erwärmung ein Klebstoff der Klebstoffelemente von einem festen Zustand in einen flüssigen, klebfähigen Zustand überführt. Insbesondere wird das Schleifkorn dadurch ausgerichtet, dass unterschiedliche Teilbereiche des punktuell aufgebrachten Klebstoffelements, die an unterschiedlichen Seiten der Schleifkörner angeordnet sind, zu unterschiedlichen Zeitpunkten von dem festen in den flüssigen Zustand übergehen, so dass sich eine Differenz von Oberflächenspannungen ergibt, durch die die Schleifkörner ausgerichtet werden. Vorteilhaft weist das Schleifkorn eine zumindest teilweise längliche Gestaltung auf. Unter einer „zumindest teilweise länglichen Gestaltung des Schleifkorns“ soll insbesondere eine Gestaltung des Schleifkorns verstanden werden, bei der eine maximale Ausdehnung in eine Längsrichtung zumindest doppelt so groß, vorteilhaft zumindest viermal so groß und vorteilhaft zumindest sechsmal so groß ist wie eine maximale Ausdehnung in eine zu der Längsrichtung senkrechte Richtung. Eine Ausrichtung durch eine Erwärmung der Klebstoffelemente ist als sogenannter Grabsteineffekt beispielsweise bei der Verarbeitung von SMD-Bauteilen in der Elektronik bekannt. Es kann insbesondere auf verfahrenstechnisch unaufwendige Weise eine Ausrichtung der gezielt aufgebrachten Schleifkörner zu einer Erzielung einer hohen Schleifleistung der Schleifkörner erreicht werden.
-
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Schleifkörner zumindest im Wesentlichen in Form einer Spirale auf die Schleifmittelunterlage aufgebracht werden. Unter „zumindest im Wesentlichen in Form einer Spirale“ soll insbesondere verstanden werden, dass die Schleifkörner in einer Form aufgebracht werden, die zumindest einen Spiralarm aufweist oder als Abschnitt eines Spiralarms ausgebildet ist. Vorteilhaft sind die Schleifkörner auf der Schleifmittelunterlage vollständig in einer Form einer einarmigen oder mehrarmigen Spirale aufgebracht. Insbesondere wird durch eine Aufbringung der Schleifkörner im Wesentlichen in Form einer Spirale eine vorteilhafte Anordnung der Schleifkörner erreicht, bei der einzelne Schleifkörner im Wesentlichen überdeckungsfrei zueinander angeordnet sind, so dass eine maximale Schleifleistung erreicht werden kann. Beispielsweise können die Schleifkörner in Form einer sich entlang einer gerollten Schleifmittelunterlage ziehenden Spirale angeordnet sein. Es kann insbesondere eine Form von gezielt gesetzten Schleifkörnern auf der Schleifmittelunterlage mit einer hohen Schleifleistung, insbesondere bei einer Verwendung des Schleifmittels als Aufsatz eines Rotationsschleifgeräts, das das Schleifmittel in Rotation versetzt, erreicht werden.
-
In einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Schleifkörner im Wesentlichen in Form einer Fibonacci-Spirale aufgebracht werden. Unter einer „Fibonacci-Spirale“ soll insbesondere eine Spiralenform mit einem Verlauf durch Eckpunkte von aneinander angrenzenden und im Gegenuhrzeigersinn oder Uhrzeigersinn aufeinanderfolgenden Quadraten, wobei die Seitenlängen der im Gegenuhrzeigersinn oder Uhrzeigersinn aufeinanderfolgenden Quadrate in einem Verhältnis zueinander stehen, welches durch eine Fibonacci-Folge vorgegeben ist, verstanden werden, wobei eine Orientierung der Eckpunkte aufeinander folgender Quadrate, durch welche die Spiralenform verläuft, ebenfalls im Gegenuhrzeigersinn oder Uhrzeigersinn wechselt. Insbesondere umfasst die Fibonacci-Spirale mehrere Spiralarme. Insbesondere sind die Schleifkörner durch Aufbringen in Form einer Fibonacci-Spirale in einer Form angeordnet, bei der ein Schattenwurf vermieden wird, bei dem Schleifkörner oder Schleifkorngruppen, welche in einer Bearbeitungsrichtung vor anderen Schleifkörnern oder Schleifkorngruppen angeordnet sind, eine Verringerung einer Schleifleistung der anderen Schleifkörner oder Schleifkorngruppen bewirken. Insbesondere wird durch das Aufbringen der Schleifkörner in Form einer Fibonacci-Spirale ein Schattenwurf von Schleifkörnern oder Schleifkorngruppe sowohl bei einer rein rotatorischen Bewegung des Schleifmittels in einem Schleifprozess als auch bei einer Verwendung des Schleifmittels in einem Bandschleifen oder einem Exzenterschleifen vermieden. Es kann insbesondere ein Schleifmittel erreicht werden, bei dem die Schleifkörner eine Anordnung mit einer besonders hohen Schleifleistung aufweisen.
-
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Schleifkörner gezielt in einer Anordnung gesetzt werden, die zu einer gezielten Erzeugung eines Luftstroms in einem Schleifbetrieb vorgesehen ist. Insbesondere ist der Luftstrom dazu vorgesehen, in einem Schleifbetrieb Schleifstaub, Späne oder Schleif- und/oder Kühlmittelflüssigkeiten abzuführen und insbesondere zu einem Absaugloch zu leiten. Insbesondere wird somit eine Verringerung einer Schleifleistung durch Belegung des Schleifmittels mit Schleifstaub und/oder Schleifrückstand vermieden und/oder vermindert. Ferner kann eine Unterbrechung eines Schleifbetriebs zu einer Entfernung von Schleifstaub von dem Schleifmittel vermieden werden. Es kann insbesondere ein Schleifmittel erreicht werden, das in einem Schleifbetrieb eine hohe Standzeit mit einer hohen Schleifleistung erreicht.
-
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass in einem Streuprozess mittels einer Teilrückhaltevorrichtung gezielt Freibereiche auf der Schleifmittelunterlage erhalten werden. Unter einer „Teilrückhaltevorrichtung“ soll insbesondere eine Vorrichtung verstanden werden, die Auffangoberflächen zu einem Zurückhalten von Schleifkörnern in einem Streuprozess und Durchlassöffnungen, die dazu vorgesehen sind, Schleifkörner in dem Streuprozess passieren zu lassen, aufweist. Unter „Freibereichen auf der Schleifmittelunterlage“ sollen insbesondere Bereiche verstanden werden, die frei von Schleifkörnern ausgebildet sind. Insbesondere ist die Teilrückhaltevorrichtung dazu vorgesehen, in einem elektrostatischen Streuverfahren zur Aufbringung von Schleifkörnern auf der Schleifmittelunterlage verwendet zu werden. Unter einem „elektrostatischen Streuverfahren“ soll insbesondere ein Streuverfahren verstanden werden, bei dem elektrisch polarisierbare Schleifkörner durch ein elektrisches Feld gegen eine Schwerkraft auf eine Schleifmittelunterlage aufgebracht werden. Es kann insbesondere auf technisch einfache Weise eine gezielte Setzung von Schleifkörnern erreicht werden.
-
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Schleifkörner mittels einer Wellenbesatzvorrichtung gezielt auf eine Schleifmittelunterlage gesetzt werden. Unter einer „Wellenbesatzvorrichtung“ soll insbesondere eine Transportvorrichtung verstanden, die Schleifkörner in einem wellenförmigen Transportstrom, der in zumindest einer Transportwelleneinheit geführt wird, teilweise entgegen einer Schwerkraft bewegt, wobei die Schleifkörner an einem Umkehrpunkt des Transportstroms die Schleifmittelunterlage kontaktieren und auf der Schleifmittelunterlage aufgebracht werden. Insbesondere werden die Schleifkörner mittels eines Transportstroms aus Luft bewegt. Insbesondere umfasst die Wellenbesatzvorrichtung zumindest eine erste Transportwelleneinheit, die einen Transportstrom mit Schleifkörnern erzeugt. Insbesondere kann die Vorrichtung zur Herstellung des Schleifmittels zumindest eine zweite Transportwelleneinheit aufweisen. Es kann insbesondere eine technisch einfache gezielte Aufbringung von Schleifkörnern auf die Schleifmittelunterlage erreicht werden.
-
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Schleifkörner vor einem Transport in der Wellenbesatzvorrichtung an einer Auflagefläche mit Klebstoff beschichtet werden. Unter einer „Auflagefläche“ soll insbesondere eine Oberfläche der Schleifkörner verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, als Kontaktfläche zu der Schleifmittelunterlage zu dienen und die von einer Schleifkante und/oder einer Schleifspitze des Schleifkorns abgewandt ist. Insbesondere ist die Schleifmittelunterlage frei von Klebstoff ausgebildet, so dass lediglich in einer korrekten Ausrichtung auftreffende Schleifkörner an der Schleifmittelunterlage befestigt aufgebracht werden. Es kann insbesondere eine vorteilhafte Ausrichtung der Schleifkörner erreicht werden.
-
Weiterhin wird eine Vorrichtung zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Schleifmittels vorgeschlagen.
-
Des Weiteren wird ein mit einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Schleifmittel vorgeschlagen.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann das erfindungsgemäße Verfahren zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Verfahrensschritten abweichende Anzahl aufweisen. Ferner kann eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.
-
Zeichnungen
-
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind acht Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
-
Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines Prozessschritts eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Aufbringen von Schleifkörnern auf eine Schleifmittelunterlage, bei dem Schleifkörner gezielt auf punktuell aufgebrachte Klebstoffelemente auf der Schleifmittelunterlage gesetzt werden,
-
2 das mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Schleifmittel mit einer Anordnung der gezielt gesetzten Schleifkörner in Form einer Fibonacci-Spirale,
-
3 ein Prozessschritt eines alternativen erfindungsgemäßen Verfahrens zum Aufbringen von Schleifkörnern auf eine Schleifmittelunterlage, bei dem Schleifkörner gezielt auf punktuell aufgebrachte Klebstoffelemente auf der Schleifmittelunterlage gesetzt werden,
-
4 ein weiterer Prozessschritt des alternativen erfindungsgemäßen Verfahrens, in dem die Schleifkörner mittels einer Erwärmung der punktuell aufgebrachten Klebstoffelemente ausgerichtet wurden,
-
5 ein alternatives Ausführungsbeispiel eines Schleifmittels, in dem Schleifkörner gezielt in Diagonalstreifen gesetzt wurden und das mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde,
-
6 ein viertes alternatives Ausführungsbeispiel eines mit einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Schleifmittels, bei dem die Schleifkörner gezielt in einer Anordnung gesetzt wurden, die zu einer gezielten Erzeugung eines Luftstroms in einem Schleifbetrieb vorgesehen ist,
-
7 eine fünfte alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem in einem elektrostatischen Streuprozess mittels einer Teilrückhaltevorrichtung gezielt Freibereiche auf einer Schleifmittelunterlage durch Zurückhaltung bestimmter Schleifkornfraktionen im Zuge des Streuens erhalten werden,
-
8 eine sechste Alternative eines erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem in einem elektrostatischen Streuprozess mittels einer Teilrückhaltevorrichtung gezielt einzelne Freibereich erhalten werden, indem nur auf definierten Stellen der Teilrückhaltevorrichtung aufgestreute Schleifkörner zu einer elektrostatischen Aufstreuung geführt werden,
-
9 ein siebtes alternatives erfindungsgemäßes Verfahren, bei dem die Schleifkörner mittels einer Wellenbesatzvorrichtung gezielt auf eine Schleifmittelunterlage gesetzt werden,
-
10 ein mit der Wellenbesatzvorrichtung hergestelltes Schleifmittel,
-
11 ein Schleifkorn, das mit der Wellenbesatzvorrichtung auf die Schleifmittelunterlage gezielt gesetzt wird und das vor einem Transport in der Wellenbesatzvorrichtung auf einer Auflagefläche mit Klebstoff beschichtet wird und
-
12 ein achtes alternatives erfindungsgemäßes Verfahren zum Aufbringen von Schleifkörnern auf eine Schleifmittelunterlage, bei dem die Schleifkörner mittels einer Walze gezielt gesetzt werden.
-
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
-
1 zeigt einen Prozessschritt eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Aufbringen von Schleifkörnern 12a auf eine Schleifmittelunterlage 14a, bei dem Schleifkörner 12a auf die Schleifmittelunterlage 14a gezielt gesetzt werden. Die Schleifkörner 12a werden auf punktuell auf der Schleifmittelunterlage 14a aufgebrachte Klebstoffelemente 16a aufgebracht. Hierzu werden die Schleifkörner 12a auf die Schleifmittelunterlage 14a aufgestreut, wobei auf die punktuell auf der Schleifmittelunterlage 14a aufgebrachte Klebstoffelemente 16a aufgestreute Schleifkörner 12a von den punktuell aufgebrachten Klebstoffelementen 16a gehalten werden. Schleifkörner 12a, welche außerhalb der punktuell aufgebrachten Klebstoffelemente 16a auf die Schleifmittelunterlage 14a gefallen sind, werden in einem nicht dargestellten Prozessschritt mittels Abblasung durch Luft entfernt. In einer alternativen Ausgestaltung können die Schleifkörner 12a in einem elektrostatischen Streuverfahren entgegen einer Schwerkraftwirkung auf punktuell aufgebrachte Klebstoffelemente 16 aufgebracht werden. Die Körner die nicht auf eine Klebestelle treffen fallen wieder herunter. Die Schleifkörner 12a sind aus keramischem Aluminiumoxid hergestellt, wobei grundsätzlich auch andere Materialien zu einer Herstellung verwendet werden können, und weisen eine in einem Querschnitt rautenförmige Gestalt auf, wobei das erfindungsgemäße Verfahren auch für Schleifkörner 12a mit abweichenden Gestaltungen verwendet werden kann. Die punktuell aufgebrachten Klebstoffelemente 16a weisen eine Vertiefung 18a zu einer Aufnahme der Schleifkörner 12a auf, wobei aufgestreute Schleifkörner 12a aufgrund einer Schwerkrafteinwirkung zu einem Zentrum der Vertiefung 18a gezogen und dabei ausgerichtet werden. In 1 ist zu einer Erläuterung eines Grundprinzips des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt, wie ein einzelnes Schleifkorn 12a auf ein punktuell auf der Schleifmittelunterlage 14a aufgebrachtes Klebstoffelement 16a aufgebracht wird. In einer Realisierung des Verfahrens wird bevorzugt eine Mehrzahl von Schleifkörnern 12a auf ein einzelnes Klebstoffelement 16a aufgebracht, so dass mittels der punktuell auf der Schleifmittelunterlage 14a aufgebrachten Klebstoffelemente 16a die Schleifkörner 12a in Schleifkorngruppen 20a, die einen vordefinierten Abstand zueinander aufweisen, gezielt gesetzt werden.
-
2 zeigt ein mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Schleifmittel 10a, wobei bei dem Verfahren die Schleifkörner 12a in Form einer Spirale 22a auf die Schleifmittelunterlage 14a aufgebracht wurden. Einzelne Elemente der Spirale 22a sind von den Schleifkorngruppen 20a, die von an punktuell auf der Schleifmittelunterlage 14a aufgebrachten Klebstoffelemente 16a befestigten Gruppen von Schleifkörnern 12a gebildet sind, gebildet. Die Schleifkörner 12a sind in Form einer Fibonacci-Spirale aufgebracht, bei der eine Position einzelner Elemente der Spirale 22a durch einen Verlauf durch Eckpunkte von aneinander angrenzenden und im Gegenuhrzeigersinn aufeinanderfolgenden Quadraten, wobei die Seitenlängen der im Gegenuhrzeigersinn aufeinanderfolgenden Quadrate in einem Verhältnis zueinander stehen, welches durch eine Fibonacci-Folge vorgegeben ist, beschrieben wird, wobei eine Orientierung der Eckpunkte aufeinander folgender Quadrate, durch welche die Fibonacci-Spirale verläuft, ebenfalls im Gegenuhrzeigersinn wechselt. Die Fibonacci-Spirale umfasst mehrere Spiralarme 24a, 26a. Durch die Aufbringung in Form einer Fibonacci-Spirale wird insbesondere ein Schattenwurf von in einer Schleifrichtung hintereinander angeordneten Schleifkörnern 12a vermieden, durch welchen eine Schleifleistung eines in Schleifrichtung hinter einem anderen Schleifkorn 12a angeordneten Schleifkorns 12a oder einer in Schleifrichtung hinter einer anderen Schleifkorngruppe 20a angeordneten Schleifkorngruppe 20a vermindert wird. Aufgrund einer Positionierung der Schleifkorngruppen 20a in Form einer Fibonacci-Spirale wird ein Schattenwurf von Schleifkorngruppen 20a bei einer Verwendung des Schleifmittels 10a sowohl bei einem rein rotatorischen Schleifvorgang als auch bei einem Bandschleifen oder einem Exzenterschleifen vermieden.
-
In den 3 bis 12 sind sieben weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen und die Zeichnungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der 1 bis 2 verwiesen wird. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 bis 2 nachgestellt. In den Ausführungsbeispielen der 3 bis 11 ist der Buchstabe a durch die Buchstaben b bis g ersetzt.
-
3 zeigt einen Prozessschritt eines alternativen erfindungsgemäßen Verfahrens zum Aufbringen von Schleifkörnern 12b auf eine Schleifmittelunterlage 14b, bei dem Schleifkörner 12b auf die Schleifmittelunterlage 14b auf punktuell auf der Schleifmittelunterlage 14b aufgebrachte Klebstoffelemente 16b gezielt gesetzt werden. Mittels eines nicht dargestellten Prozessschritts eines Abblasens werden nicht auf die Klebstoffelemente 16b aufgestreute Schleifkörner 12b von der Schleifmittelunterlage 14b entfernt. Die Schleifkörner 12b werden auf den punktuell aufgebrachten Klebstoffelementen 16b durch eine mittels einer Erwärmung erzeugten Oberflächenspannung ausgerichtet (4). Bei der Erwärmung geht ein Material des punktuell aufgebrachten Klebstoffelements 16b von einem festen in einen flüssigen Zustand über, in welchen das Material klebfähig ist und nach Beendigung der Erwärmung an Luft aushärtet. Bei der Erwärmung der punktuell aufgebrachten Klebstoffelemente 16b wird das Schleifkorn 12b dadurch ausgerichtet, dass unterschiedliche Teilbereiche des punktuell aufgebrachten Klebstoffelements 16b, die an unterschiedlichen Seiten des Schleifkorns 12b angeordnet sind, zu unterschiedlichen Zeitpunkten von dem festen in den flüssigen Zustand übergehen, so dass sich eine Differenz von Oberflächenspannungen ergibt, durch die das Schleifkorn 12b ausgerichtet wird. Die Schleifkörner 12b weisen eine längliche Grundform auf. In einem Schleifmittel 10b, welches mit dem alternativen erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wird, wird somit eine hohe Schleifleistung erreicht. In einer alternativen Ausbildung des Verfahrens wird auf den Prozessschritt des Abblasens von nicht auf ein Klebstoffelement 16b aufgestreuten Schleifkörnern 12b verzichtet und nach Erwärmung und Aushärtung der Klebstoffelemente 16b werden die nicht auf ein Klebstoffelement 16b aufgestreuten Schleifkörner 12b mittels Schwerkraft abgetrennt, insbesondere werden diese abgeschüttet oder mittels Luft abgeblasen.
-
5 zeigt eine dritte Ausführungsvariante eines Schleifmittels 10c, das mit einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Aufbringen von Schleifkörnern 12c auf eine Schleifmittelunterlage 14c, bei dem Schleifkörner 12c auf die Schleifmittelunterlage 14c gezielt gesetzt werden, hergestellt wurde. Die Schleifkörner 12c wurden auf punktuell aufgebrachte Klebstoffelemente 16c, die in Form von diagonalen Streifen auf die Schleifmittelunterlage aufgetragen wurden, auf der Schleifmittelunterlage 14c aufgebracht. Schleifkörner 12c werden auf die Schleifmittelunterlage 14c aufgestreut und bleiben an dem Klebstoffelement 16c haften. Das Schleifmittel 10c ist zu einer Verwendung in einem Bandschleifen vorgesehen.
-
In einer vierten Ausführungsvariante eines Schleifmittels 10d, das mit einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Aufbringen von Schleifkörnern 12d auf eine Schleifmittelunterlage 14d, bei dem Schleifkörner 12d auf die Schleifmittelunterlage 14d gezielt gesetzt werden, hergestellt wurde, sind die Schleifkörner 12d in einer Anordnung gesetzt, die zu einer gezielten Erzeugung eines Luftstroms 28d in einem Schleifbetrieb vorgesehen ist (6). Der Luftstrom 28d befördert Schleifstaub, der in dem Schleifbetrieb entsteht, zu Absauglöchern 30d. Die Schleifkörner 12d sind in Form einer Spirale 22d aufgebracht, wobei Spiralarme 24d, 26d der Spirale 22d durch punktuell auf der Schleifmittelunterlage 14d aufgebrachte Klebstoffelemente 16d und auf diese aufgestreute Schleifkörner 12d ausgebildet werden. Die Schleifkörner 12d und die punktuell auf der Schleifmittelunterlage 14d aufgebrachten Klebstoffelemente 16d sind bezüglich einer Höhe über der Schleifmittelunterlage 14d und eines Abstands zwischen Spiralarmen 24d, 26e so ausgebildet, dass in Kombination mit einer rein rotatorischen Bewegung des Schleifmittels 10d in dem Schleifbetrieb ein zu einer Abführung des Schleifstaubs ausreichender Luftstrom 28d erzeugt wird.
-
In 7 ist eine fünfte alternative Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Aufbringen von Schleifkörnern 12e auf eine Schleifmittelunterlage 14e, bei dem Schleifkörner 12e auf die Schleifmittelunterlage 14e gezielt gesetzt werden, dargestellt. In einem Streuprozess werden mittels einer Teilrückhaltevorrichtung 32e gezielt Freibereiche 38e auf der Schleifmittelunterlage 14e erhalten. Die Teilrückhaltevorrichtung 32e ist als ein poröser Streuteppich mit einem Muster aus Auffangoberflächen 34e und Durchlassöffnungen 36e ausgebildet. Die Schleifkörner 12e, die elektrisch polarisierbar sind, werden in einem elektrostatischen Streuverfahren durch ein elektrisches Feld 42e von einem Förderband 54e abgehoben und auf die Schleifmittelunterlage 14e zu bewegt. Auf der Schleifmittelunterlage 14e ist eine Schicht aus einem Bindemittel zu einer Befestigung der Schleifkörner 12e aufgetragen. In einem Wirkbereich des elektrischen Felds 42e ist die Teilrückhaltevorrichtung 32e angeordnet, so dass die Schleifkörner 12e auch auf die Teilrückhaltevorrichtung 32e zu bewegt werden. Auf die Auffangoberflächen 34e auftreffende Schleifkörner 12e werden durch die Auffangoberflächen 34e zurückgehalten, so dass durch die Auffangoberflächen 34e die Freibereiche 38e auf der Schleifmittelunterlage 14e erzeugt werden. Die Schleifmittelunterlage 14e ist als durchgehendes Band ausgebildet und wird über einer Transportrolle 40e bewegt. Die Teilrückhaltevorrichtung 32e wird ebenfalls bewegt und ist in einer Geschwindigkeit an die bewegte Schleifmittelunterlage 14e angepasst, so dass die Freibereiche 38e in dem Streuprozess erhalten bleiben. Auf die Auffangoberflächen 34e aufgetroffene Schleifkörner 12e fallen nach einem Verlassen des Wirkbereichs des elektrischen Felds 42e auf das Förderband 54e zurück und können wiederverwendet werden.
-
In einer sechsten alternativen Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Aufbringen von Schleifkörnern 12f auf eine Schleifmittelunterlage 14f, bei dem Schleifkörner 12f auf die Schleifmittelunterlage 14f gezielt gesetzt werden, werden die Schleifkörner 12f mit einer Schüttvorrichtung 64f auf eine Teilrückhaltevorrichtung 32f aufgeschüttet (8). Die Teilrückhaltevorrichtung 32f ist als ein poröser Streuteppich mit einem Muster aus Auffangoberflächen 34f und Durchlassöffnungen 36f ausgebildet, so dass die auf den Auffangoberflächen 34f auftreffende Schleifkörner 12f weitertransportiert werden können und auf die Durchlassöffnungen 36f auftreffende Schleifkörner 12f durch die Durchlassöffnungen 36f auf ein Förderband 54f fallen und von diesem abtransportiert werden. Die Teilrückhaltevorrichtung 32f ist als bewegtes Transportband ausgebildet und transportiert die Schleifkörner 12f in einen Wirkbereich eines elektrischen Felds 42f, von denen die Schleifkörner 12f, die elektrisch polarisierbar ausgebildet sind, entgegen einer Schwerkraftwirkung auf die Schleifmittelunterlage 14f zu gefördert werden. Die Schleifmittelunterlage 14 ist mit einer Schicht aus einem Grundbinder beschichtet, so dass auftreffende Schleifkörner 12f gehalten werden.
-
Durch die Durchlassöffnungen 36f der Teilrückhaltevorrichtung 32f werden gezielt Freibereiche 38 auf der Schleifmittelunterlage 14f erhalten.
-
9 zeigt ein siebtes alternatives erfindungsgemäßes Verfahren zum Aufbringen von Schleifkörnern 12g auf eine Schleifmittelunterlage 14g, bei dem Schleifkörner 12g auf die Schleifmittelunterlage 14g gezielt gesetzt werden. Die Schleifkörner 12g werden mittels einer Wellenbesatzvorrichtung 44g gezielt auf eine Schleifmittelunterlage 14g gesetzt. Die Schleifkörner 12g werden in zwei Transportwelleneinheiten 46g, 48g jeweils in Transportströmen 50g mittels Pressluft geführt. Die Transportwelleneinheiten 46g, 48g umfassen jeweils einen Führungskanal mit einer Biegung, wobei eine Mündung des Führungskanals einen von einem rechten Winkel verschiedenen Winkel gegenüber einem Boden aufweist. Aus der Mündung des Führungskanals austretende Schleifkörner 12g werden somit teilweise entgegen der Schwerkraft geführt, wodurch sich eine Welle, in der die Schleifkörner 12g geführt werden, ausbildet. In einem Umkehrpunkt der Wellen kontaktieren die Schleifkörner 12g die Schleifmittelunterlage 14g, die mit einem Förderband 54g geführt wird, so dass die Schleifkörner 12g an dieser Stelle auf die Schleifmittelunterlage 14g aufgebracht werden. Die Schleifkörner 12g werden vor einem Transport in der Wellenbesatzvorrichtung 44g an einer Auflagefläche 56g mit Klebstoff 58g beschichtet, so dass sie lediglich in einer vorgegebenen Orientierung auf der Schleifmittelunterlage 14g haften bleiben (11). In einem alternativen, vereinfachten Verfahren ist die Schleifmittelunterlage 14g mit einer Grundbinderschicht versehen und die Schleifkörner 12g werden ohne Klebstoffbeschichtung aufgebracht. Somit werden die Schleifkörner 12g auf die Schleifmittelunterlage 14g in einer Orientierung aufgebracht, in der sie eine maximale Schleifleistung erbringen. Schleifkörner 12g, welche bei dem Aufbringen nicht an der Schleifmittelunterlage 14g haften bleiben, fallen durch die Schwerkraft in eine Kornsammelstelle 52g, von der aus sie wieder in die Transportwelleneinheiten 46g, 48g der Wellenbesatzvorrichtung 44g eingeführt werden können. Auftreffpunkte der Wellen der zwei Transportwelleneinheiten 46g, 48g der Wellenbesatzvorrichtung 44g sind in einer Querrichtung der Schleifmittelunterlage 14g gegeneinander verschoben. In Abhängigkeit von einem gewünschten herzustellenden Schleifmittel 10g können zusätzliche Transportwelleneinheiten 46g, 48g verwendet werden oder auch lediglich eine der Transportwelleneinheiten 46g, 48g.
-
Ein mit dem weiteren alternativen erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Schleifmittel 10g ist in 10 dargestellt. Mittels der zwei Transportwelleneinheiten 46g, 48g sind die Schleifkörner 12g in zwei als Streifen ausgebildete Schleifkorngruppen 20g, die einen vordefinierten Abstand zueinander aufweisen, auf die Schleifmittelunterlage 14g gezielt gesetzt worden. In Varianten des weiteren alternativen erfindungsgemäßen Verfahrens können Mündungen der Transportwelleneinheiten 46g, 48g beweglich ausgebildet werden, so dass die Schleifkörner 12g in komplizierteren Mustern auf der Schleifmittelunterlage 14g gezielt gesetzt werden können.
-
In 12 ist ein achtes alternatives erfindungsgemäßes Verfahren zum Aufbringen von Schleifkörnern 12h auf eine Schleifmittelunterlage 14h, bei dem die Schleifkörner 12h mittels einer Walze 60h gezielt gesetzt werden, dargestellt. Die Schleifkörner 12h werden in einer Schleifkornschüttung in der Walze 60h geführt. Die Walze 60h weist Walzenöffnungen 62h in einem vorgegebenen Muster auf, durch die während einer Umwälzung Schleifkörner 12h auf die unterhalb der Walze 60h durchgeführte Schleifmittelunterlage 14h durchfallen. Die Walze 60h kann auch andere Muster von Walzenöffnungen 62h als das dargestellte, beispielsweise ein spiralförmiges Muster, aufweisen. Die Schleifkörner 12h werden somit in Schleifkorngruppen 20h, die einen vordefinierten Abstand zueinander aufweisen, gezielt gesetzt, wobei eine Größe der Schleifkorngruppen 20h und ein Abstand der Schleifkorngruppen 20h untereinander durch eine Form und eine Anordnung der Walzenöffnungen 62h der Walze 60h gegeben sind. Die Schleifmittelunterlage 14h ist mit einer Schicht aus einem Bindemittel bedeckt, auf dem die durch die Walzenöffnungen 62h aufgestreuten Schleifkörner 12h haften. Zu einem Abschluss einer Herstellung eines Schleifmittels 10h werden die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren aufgebrachten Schleifkörner 12h, die in den Schleifkorngruppen 20h angeordnet sind, mit einer zusätzlichen Schicht aus einem Deckbinder an der Schleifmittelunterlage 14h befestigt.
