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Gleitschutzbelag, Verfahren zu seiner Herstellung
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und dessen Verwendung Die Erfindung betrifft einen Gleitschutzbelag
aus einem Kunststoff mit eingebrachter Füllung auf einem flexiblen Trägermaterial,
ein Verfahren zu seiner Herstellung und dessen Verwendung.
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Es ist bekannt, Gleitschutzbeläge zu verwenden, die Erhöhungen aufweisen,
wobei diese Erhöhungen aus demselben Kunststoff
bestehen wie der
Gleitschutzbelag selbst. Auch sind Gleitschutzbeläge bekannt, in die Materialien
eingebettet sind, die härter sind als der Kunststoff, der beispielsweise als Bodengleitschutzbelag
auf eine textile Bahn oder eine Papierbahn aufgebracht ist. So kennt man Bodengleitschutzbeläge,
in die in eine Kunststoffbahn geschmolzenes Aluminiumoxid, Siliziumcarbid usw. eingebettet
ist. Diese Gleitschutzbeläge bieten zwar anfänglich einen sehr wirksamen Gleitschutz,
doch bereits nach relativ kurzer Benützungszeit geht der Schutz durch Brechen der
Kornspitzen (des Siliziumcarbids oder des Korunds) und durch Zusetzen mit Schmutz
weitgehend verloren.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Gleitschutzbelag hoher Lebensdauer
zu schaffen, durch den das bekannte Rutschen von Antriebsriemen, Transportbändern,
Schleifbändern oder auch das Rutschen von Griffen auf Tennisschlägern etc., vermieden
ist.
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Insbesondere soll hierdurch das exakte Einsteuern von Schleifbändern
im Nasschliff gewährleistet werden. Schliesslich soll auch ein Gleitschutzbelag
bereitgestellt werden, bei dem ein Verschmutzen erschwert ist oder bei dem das Entfernen
der Verschmutzungen sehr einfach ist und bei dem insbesondere das Abbrechen von
harten eingebetteten Stoffen vermieden ist.
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Diese Aufgabe wird durch einen Gleitschutzbelag der eingangs genannten
Art gelöst, der dadurch gekennzeichnet ist, dass dieser eingebettet in Kunststoff
ein Granulat enthält, wobei der umgebende Kunststoff härter als das Granulat ist.
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Der Gleitschutzbelag kann erfindungsgemäss dadurch erzeucgL werden,
dass man ein Granulat der lichten Maschenweite 0,074 mm bis 0,991 mm in einen Kunststoffbelag
einbringt, der nach dem Aushärten oder Erkalten härter als das Granulat ist.
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Die Definition der Härte ist hier auf das Shore-System, insbesondere
gemäss DIN 53 505, bezogen.
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Die Erfindung baut massyeblich mit darauf auf, dass durch die gezielte
Wahl der Materialien, bezüglich ihrer Härte, die geschilderten Nachteile bekannter
Lösungen vermieden sind.
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Als besonders wirkungsvoll hat es sich erwiesen, wenn in dem Gleitschutzbelag
das Granulat weniger hart als Shore-A-Härte 80, vorzugsweise im Bereich von 40 bis
75 Shore A, ist.
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Gemäss der Erfindung ist der Kunststoff härter als das Granulat. Bevorzugt
wird eine Shore-Härte von mindestens D 25, besonders vorteilhaft härter als 40-Shore-D.
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Das Granulat wird in den Kunststoff im allgemeinen derart eingebettet,
dass es aus diesem herausragt, da sonst die Gleitschutzwirkung unbefriedigend ausfällt.
Andererseits entsteht ein unregelmässiges Schleifbild, wenn das Granulat zu weit
über die Oberfläche der Einbettung heraus ragt. Erfindungsgemäss hat es sich als
besonders vorteilhaft erwiesen, wenn das Granulat in dem Kunststoff derart eingebettet
ist, dass es bis maximal der Hälfte des Granulatdurchmessers aus diesem herausragt.
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Das Granulat des erfindungsgemässen Gleitschutzbelages, das in einem
Kunststoff eingebettet ist, entspricht gemäss der Tyler-Siebtabelle (Kunststofftechnisches
Wörterbuch von A. M. Wittfoht, Bd. 1, S. 382, Carl Hanser Verlag, München 1956)
200 bis 16 Maschen oder einer "lichten Maschenweite" von 0,074 mm bis 0,991 mm.
Insbesondere wird erfindungsgemäss ein Granulat einer lichten Maschenweite von 0,147
mm bis 0,351 mm (100 bis 42 Maschen) in einen Kunststoff eingebettet, wobei das
Granulat weniger hart als der Kunststoff ist, der dieses Granulat eingebettet enthält.
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Der erfindungsgemässe Gleitschutzbelag lasst sich auf der Unterseite
von Transportbändern, Antriebsriemen, Bodengleitschutzbelägen, Textilwalzenbelägen
und Schleifbändern mit Vorteil einsetzen. Der Gleitschutzbelag enthält eingebettet
in einen Kunststoff ein Granulat einer lichten Maschenweite von 0,074 mm bis 0,991
mm, wobei das Granulat weicher als der umgebende Kunststoff ist und wobei die Oberfläche
des Granulats mindestens mit der Oberfläche des Kunststoffes abschliesst, vorzugsweise
jedoch über diese Kunststoffoberfläche herausragt, wobei in der Regel 1/3 bis 1/2
der Höhe des Granulats über die Kunststoffschicht heraus ragt.
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Als Träger für den erfindungsgemässen Gleitschutzbelag kommen insbesondere
in Frage: Papier, Gewebe,insbesondere aus synthetischen oder natürlichen Fasern,
z.B. aus Baumwolle, Polyester, ey-ebeilenEdlls in appretierter Forju, Vlies, Fiber,
Kunststofffolien, Leder und Kombinationen hiervon.
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Zur Verwendung als Granulat sind insbesondere die Elastomeren
bevorzugt.
Beispielsweise seien die folgenden Materialien genannt: Gummiabfall (Gummischrot
aus Altreifen), gekörnter Naturkautschuk, Butadien-Acry lnitri 1-Kautschuk, Polybutadien,
ABS-Kautschuk, vulkanisierterElastomerschrot, usw.
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Als Kunststoff, in den das Granulat eingebettet oder eingelagert ist,
eignen sich Duro- und Thermoplaste,wie beispielsweise Phenol-Formaldehydharze (Resole)
mit Wasser als Lösungsmittel, Acryl- und Methacrylsäurepolymerisate, Epoxide, Polyester,
Polyvinyl- und Polyvinylidenchlorid, Polyvinylacetat, Melamin- und Harnstoffharze
usw. Diesen Kunststoffen bzw. Bindemitteln können die üblichen Weichmacher, Stabilisatoren,
Pigmente, Füllstoffe, löslichen Farbstoffe, Flarmnschutzmittel usw.
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beigemischt werden.
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Auch Verstärkungsmaterialien, wie kurze Glasfasern oder Asbest, können
zur Verstärkung des auf die Bahn aufgebrachten Kunststoffs, in den das Granulat
eingebettet ist, verwendet werden.
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Durch die Verwendung von Asbest als Verstärkungsmaterial kann die
Reissfestigkeit und Belastbarkeit der Kunststoffschicht auf dem Träger des erfindungsgemässen
Gleitschutzbelages gesteigert werden.
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Der Anteil des Granulats innerhalb des Gleitschutzbelages kann im
breiten Umfang schwanken. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn das Granulat
mindestens 25 Gew.% des Gleitschutzbelages ausmacht. Insbesondere hat sich dieser
Bereich bei Schleifbändern als günstig erwiesen.
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Bei einer besonderen Ausführungsform der Erfindung stellt das Granulat
einen Elastomerschrot im Bereich von 60 bis 70 Shore A und der Kunststoff ein hitzehärtbares
Melamin-, Acryl-, Epoxy-und/oder Phenolharz dar.
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Der erfindungsgemässe Gleitschutzbelag hat sein besonderes Anwendungsgebiet
auf der Unterseite von Transportbändern, Antriebsricmen, Schleifbändern, für Griffumwicklungen
und Textilwalzenbelägen. Auch für den Bodengleitschutz kann er herangezogen werden.
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Besondere Bedeutung hat der Gleitschutzbelag für Schleifbänder, die
im Nasschliff eingesetzt werden.
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Es ist überraschend, dass durch Einarbeitung weicher Materialien,
die weniger hart als der umgebende Kunststoff sind, ein Gleitschutzbelag geschaffen
werden kann, der über erheblich längere Zeitdauer einen Schutz gewährt als dies
bei herkömmlichen Gleitschutzbelägen aus harten Materialien, die in Kunststoff eingebettet
sind, möglich ist. Beim herkömmlichen Belag aus Kunststoff (auf einer flexiblen
Bahn), in den harte Materialien eingebettet sind, brechen die harten Spitzen nach
einiger Zeit ab und der Schutz vor Gleiten oder Rutschen wird durch Verschmutzen
der harten Spitzen weitgehend aufgehoben, wobei die Verschmutzungen kaum mehr zu
entfernen sind.
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Verschmutzungen des erfindungsgemässen Gleitschutzbelages lassen sich
insbesondere leicht entfernen und der volle Schutz gegen Rutschen oder Gleiten wird
dadurch wiedergewonnen. Insbesondere zeigt ein Schleifband mit dem erfindungsgemässen
Belag im Nasschliff keine Aquapaningeffekte, die ein exaktes Einsteuern der Schleifbänder
unmöglich machen.
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Es liegen zwei Muster des erfindungsgemässen Gleitschutzbelages auf
flexiblem Träger bei. Als Träger wurde hier eine Polyesterfolle mit Selbstkleber
verwendet; als Granulat diente ein Elastomergranulat aus Altreifen und als Kunststoff
ein Melamin-Acryl-Harzgemisch.
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Die Beispiele erläutern die Erfindung.
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Beispiel 1 Ein Trägermaterial, bestehend aus einem biaxial verstreckten
2 Film von Polyäthylenterephthalat, wird mit einer 80 g/m2-Schicht eines Epoxidharzes
auf Basis von Epichlorhydrinbisphenol A und einem Polyaminoamidhärter versehen.
Um einen uniformen Auftrag zu erhalten, wird die Epoxidharz/Härter-Mischung mit
einem Lösungsmittelgemisch, bestehend aus einem Teil Xylol und einem Teil Isopropylalkohol,
verdünnt. Auf die noch ungehärtete Schicht werden nun mittels einer rotierenden
Streuwalze 2 ca. 120 g/m eines Polyurethanelastomergranulates der Korngrösse 0,2
bis 0,4 mm gestreut. Nach dem Trocknen und Härten bei 1100C während 20 Minuten wird
eine zweite Schicht des gleichen Epoxidharzes mittels Walzenauftrag aufgebracht,
so dass die Granulatteilchen mindestens zur Hälfte aus der Bindemittelschicht herausragen.
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Das flächige Material wird in Streifen von 2,5 cm Breite und 35 cm
Länge geschnitten und auf die Stufen einer Passagierschiffstreppeaufgeklebt, welche
sowohl nass als auch trocken begangen wird. Die Treppenstufen werden abwechslungsweise
mit den erfindungsgemässen und - zu Vergleichszwecken - mit herkönmlichen Gleitschutzstreifen,
welche mit gekörntem Siliziumcarbid bestreut sind, belegt. Während anfänglich beide
Streifen einen wirksamen Gleitschutz ergeben, zeigt sich, dass bereits nach einem
Monat der Gleitschutzeffekt des herkömmlichen Streifens wegen Zusetzens mit Schmutz
und Brechen der Kornspitzen praktisch verloren qeqanqen ist, während die erfindungsgemässen
Streifen noch nach 6 Monaten Gebrauch nahezu die volle Wirksamkeit beibehielten.
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Beispiel 2 Ein herkömmliches Schleifmittel auf Papierunterlage mit
einem
Kornbelag der Korngrösse 80, wird rückseitig, d.h. auf der
dem Kornbelag entgegengesetzten Seite, mittels Streichrakeln mit einer erfindungsgemässen
Gleitschutzschicht der Stärke von 0,1 bis 0,25 mm versehen. Der Papierträger hat
ein Gewicht 2 von 350 g/m . Die Streichmasse ist folgendermassen zusammengesetzt:
5 Teile Bindemittel, 4 Teile Kaolinfüllstoff, 3 Teile Elastomergranulat von der
Teilchengrösse 0,08 bis 0,25 mm. Das Bindemittel besteht aus einer Mischung eines
kommerziellen wässrigen Melaminharzes (60 %) und einer wässrigen Dispersion eines
Styrol/Äthylacrylat/Acrylamid-Copolymers. Der Festkörpergehalt beträgt 45 t. Das
Elastomergranulat stammt von aufgebrauchten Autoreifen und wird durch Mahl- und
Siebprozesse 0 gewonnen. Nach dem Trocknen und Aushärten bei 145 C werden aus dem
Schleifmaterial endlose Bänder der Länge 320 cm und der Breite 125 cm hergestellt.
Die Schleifbänder werden zum Planschleifen von Blechen aus rostfreiem Stahl auf
einer Kontaktschleifmaschine eingesetzt, welche mit ölflutung arbeitet.
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Während die mit der oben beschriebenen rückseitigen Schicht versehenen
Bänder bis zu 10 Stunden, d.h. bis zum Verbrauchen des Kornbelages ohne Rutschen
an der Antriebswalze eingesetzt werden können, müssen die Schleifbänder des gleichen
Materials, jedoch ohne den erfindungsgemässen Belag, schon nach 5 bis 10 Minuten
wegen Rutschens an der Antriebswalze von der Maschine genommen werden.
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Beispiel 3 Ein wasserfest appretiertes, schweres X-Gewebe wurde auf
der Rückseite durch Walzenauftrag mit einer Mischung aus Bindemittelt Füllstoff
und Elastomergranulat der Korngrösse 0,1 bis 0,2 mm beschichtet und während 2 Minuten
bei 1200C getrocknet. Die Mischung bestand aus zwei Teilen Phenol-Acrylat-Dispersion
(50
%) und einem Teil feinstgemahlenem Kaolin (feiner als 50 g ) und einem Teil Elastomergranulat.
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Nach den üblichen- Verfahren wurde mit diesem Gewebe ein vollkunstharzgebundenes
Korundschleifmittel der Körnung P 36 hergestellt, so dass die Gleitschutzschicht
auf der dem Korn entgegengesetzten Gewebeseite zu liegen kam. Aus diesem Schleifmittel
wurden nach bekannten Methoden Schleifbänder der Dimension 200 x 7000 mm hergestellt.
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Als Vergleichsbänder dienten einerseits gleich hergestellte Schleifbänder
ohne Gleitschutzbelag und andererseits Bänder mit einem Gleitschutzbelag der anstelle
des Elastomergranulates ein hartes Granulat aus Plastorit (Verwachsung von Glimmer,
Chlorit und Quarz) der Talkumwerke Naintsch von einer vergleichbaren Korngrösse
enthielt.
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Die drei verschiedenen Bandtypen wurden im Nasskontaktschliff zum
Schleifen von gewinkelten Stahlprofilen eingesetzt.
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Das Band ohne Gleitschutz konnte nach 120 Werkstücken wegen Rutschens
nicht mehr eingesteuert werden.
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Das mit Plastoritgleitschutz ausgerüstete Band rutschte nach 35 Werkstücken
bereits so stark, dass es ebenfalls vorzeitig ersetzt werden musste.
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Einzig das erfindungsgemässe Band konnte bis zum durch Kornabnützung
bedingten Standzeitende verwendet werden. Mit diesem Band konnten deshalb 200 Werkstücke
geschliffen werden, wobei bis zum letzten Werkstück keine Schwierigkeiten beim Einsteuern
des Bandes auftraten.