WO1996009915A1

WO1996009915A1 - Werkzeug für die mechanische oberflächenbehandlung

Info

Publication number: WO1996009915A1
Application number: PCT/EP1995/001978
Authority: WO
Inventors: Théo Arnold
Original assignee: Heinrich Lippert Gmbh
Priority date: 1994-09-26
Filing date: 1995-05-24
Publication date: 1996-04-04
Also published as: EP0804316A1; PT804316E; FI971185A7; CZ74397A3; CA2200976A1; FI971185L; US5989113A; ES2139902T3; BR9509157A; FI971185A0; PL178324B1; EP0804316B1; CN1158583A; AU2566695A; ATE185507T1; RU2147506C1; CN1076652C; JP3146261B2; DK0804316T3; HU218811B

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Werkzeug für die mechanische Oberflächenbehandlung eines Gegenstandes durch Reiben, z.B. zum Bürsten, Polieren Glänzen, Reinigen, Benetzen oder Abtrocknen, das aus einem zugeschnittenen und verarbeiteten Vlies aus Fasern besteht, wobei zur Verbesserung der Eigenschaften des Werkzeugs das Vlies mittels eines ausschliesslich mechanischen Verfahrens als flexibles, das Eintauchen und wenigstens bereichsweise Umhüllen des Gegenstandes unter dem Behandlungsdruck zulassenden Wirrfaservlies mit einer mechanischen Festigkeit von 150 - 500 N/50 mm, vorzugsweise mindestens 300 N/50 mm, und einer mittleren Bruchdehnung von 50 - 150 %, vorzugsweise 80 - 100 %, nach DIN 53857/2 hergestellt worden ist.

Description

Werkzeug für die mechanische Oberflächenbehandlung

Die Erfindung betrifft ein insbesondere als Schleifring oder Schleifscheibe ausgebildetes Werkzeug für die mechanische Oberflächenbehandlung eines Gegenstandes durch Reiben, z. B. zum Bürsten, Polieren, Glänzen, Reinigen, Benetzen oder Abtrocknen, das aus einem zugeschnittenen und verarbeiteten Vlies aus Fasern besteht.

Die mechanische Oberflächenbehandlung findet insbesondere für die Bearbeitung zahlreicher Erzeugnisse aus Metall, Holz, Stein, Glas, Leder, Kunststoff und dgl. wie z. B. von Küchengeräten, Bestecken, Armaturen, Zargen, Profilstäben, Industrieteilen, Schmuck oder Musikinstrumenten sowie ferner für den Unterhalt und die Pflege von Böden, Wänden, Glas¬ scheiben, Fliesen und dgl. Anwendung.

Die Oberflächenbehandlung erfolgt z. B. beim Polieren in mehreren Schritten unter abgestufter Verwendung verschiedener Werkzeuge bzw. Werkzeugkonfigurationen, welche durch ausge¬ wählte Graduierung eine immer feinere Oberfläche erzeugen. Diese Werkzeuge bestehen z. B. aus Polierringen oder - Scheiben, welche sich aus mehreren Gewebelagen zusammensetzen und generell auf einer gemeinsamen Drehachse bzw. einem Spannring angeordnet sind. Für Polierringe wird das zu Bändern geschnittene Gewebe gefaltet, ringförmig um einen Kern gelegt, welcher aus Pappringen bzw. -flanschen oder einem Metallspann- ring besteht, und daran bzw. damit befestigt. Für Polier- Scheiben werden zugeschnittene Gewebelagen ubereinandergelegt und dabei z. B. um einen Winkel von 30° verdreht, vernäht und durch aufgeheftete Pappflansche zusammengehalten. Das zu diesem Zweck verwendete Gewebe ist im allgemeinen, ins- besondere aber zum Polieren, ein Baumwollgewebe. Für die ersten Poliervorgänge kann auch Gewebe aus steiferen Fasern, z. B. Sisal, verwendet werden. Gewisse Polierringe bzw. - Scheiben können auch aus einer Mischung von Bau woll- und Sisalgewebe angefertigt sein. Die Polierringe bzw. -Scheiben können ggf. mit einem als Bindemittel dienenden Harz im¬ prägniert sein, um deren Festigkeit zu erhöhen.

Seit Jahren muß das aus Baumwolle oder anderen ungemischten oder gemischten Fasermaterialien bestehende Gewebe vor dem Zuschneiden und Verarbeiten zu Faltenringen noch biaisiert werden. Darunter wird die Schrägstellung von Kett- und Schußfäden zu einer Schnittkante, welche schräg zur ursprüng¬ lichen Webkante verläuft, verstanden. Für diesen Vorgang wird eine spezielle Wendemaschine benötigt, welche die Kanten des Gewebes unter Bildung eines Schlauches zusammennäht. Der Gewebeschlauch wird danach wendeiförmig in Bahnen aufge¬ schnitten (biaisiert) und zu einem Ballen aufgerollt. An der Peripherie der Faltenringe bilden die Fäden einen Winkel von 45°. Mittels der Biaisierung soll dem Problem des Ausfransens der Faltenringe entgegengewirkt werden (vgl. Zeitschrift L'Usine Nouvelle, März 1961, "Techniques modernes de Bufflage et de Pollisage") .

Durch eine Fältelung der Gewebebänder wird der Polierring während der Rotation automatisch belüftet; er erhält die nötige Geschmeidigkeit, um das zu polierende Teil besser einzuhüllen, und bildet an der Peripherie Waben, welche die Polierpasten aufnehmen. Polierpasten werden wegen ihrer Schleif- und Schmierfähigkeit beim Polieren von Oberflächen stets benötigt. Die konventionellen Polierwerkzeuge weisen indessen sowohl wirtschaftliche als auch technische Nachteile auf. Diese sind insbesondere folgende:

- erschwerte Warenbeschaffung auf den Weltmärkten durch bürokratische EU-Einfuhrquotenregelungen bezüglich Baum¬ wollgeweben,

- starke Schwankungen der börsennotierten Weltmarktpreise des Rohstoffs Baumwolle,

- fehlende Herstellungskapazitäten im EU-Inland wegen hoher Lohnkosten,

- schwere Herstellbarkeit von Mischgeweben bedingt durch den Garnherstellungsprozeß,

- technischer Zwang zur Biaisierung als zusätzlicher nicht- automatisierbarer Arbeitsgang mit störenden Nebenef ekten harter und breiter Biaisiernähte, welche sowohl den Her¬ stellungsprozeß als auch die Qualität der Oberflächenbe¬ handlung beeinträchtigen,

- beträchtliche nicht aufarbeitbare Gewebeabfälle,

- unregelmäßige Abnutzung der Schleifringe bzw. -Scheiben infolge Ausfransens des Gewebes,

- häufiger Werkzeugwechsel wegen beschränkter Lebensdauer der Schleifringe bzw. -Scheiben.

Selten werden Polierwerkzeuge aus Vlies verwendet. Die FR-PS 1 426721 beschreibt diesbezüglich beispielsweise ein Polier¬ oder Schleifmaterial aus Vlies, das aus synthetischen, dauergewellten Filamenten besteht. Dabei wird ein Klebstoff mit oder ohne Schleifpartikel auf die unter Spannung stehenden Filamente aufgetragen. Wird die Spannung unterbrochen, verflechten sich die Fasern und werden anschließend thermofi- xiert. Das dadurch gewonnene Vlies wird zu einem ringförmigen Polierwerkzeug zugeschnitten und verarbeitet. Die FR-PS 2310 838 beschreibt ebenfalls Polierringe, welche aus mehreren Vlieslagen bestehen. Die ungeordneten Fasern dieses Vlieses sind an ihren Überschneidungspunkten mittels eines Harzes verbunden.

Derartige Vlies-Polierringe bzw. -Scheiben weisen trotz mancher Verbesserungen gegenüber Geweberingen und -Scheiben jedoch immer noch folgende Nachteile auf:

- hoher Abfallanteil, welcher wegen des Bindemittels nicht wiederverwendet werden kann,

- geringe Vliesdichte, bedingt durch das begrenzte Penetra¬ tionsvermögen des Bindemittels (Filtere fekt),

- daraus sich ergebend eine unzureichende mechanische Festig¬ keit mit entsprechend niedriger Lebensdauer,

- beschränkte Einsatzmöglichkeiten, weil die Verteilung der Bindemittel unregelmäßig ist und es dadurch zu unter¬ schiedlichen, erratischen Ergebnissen kommt,

- unzureichende Wärmebeständigkeit, welche zu unerwünschten Schmiereffekten führt,

- eingeschränkte Herstellungsmöglichkeit von Fasermischungen wegen unterschiedlichen Haftungs- und Bindungsvermögens der Bindemittel an den verschiedenartigen Fasermaterialien, und

- unerwünschte Versteifung der Fasern durch das Bindemittel. Aus der EP-A-0 178 577 ist ein mit Schleif- oder Polierpaste ausgestatteter Filzkörper, insbesondere Filzring, für Polier- und Schleifarbeiten bekannt, welcher zur festen Einbindung der Schleif- bzw. Polierkörner in den Filz zumindest 35% Wolle oder dgl. Haarelemente enthält und bei welchem in Hohlräumen des Filzgewirrs Schleif- bzw. Polierkörner einer Korngröße unter 1000 μm eingeschlossen sind. Der Filzkörper soll mit einer Steife behandelt werden, wobei der Anteil an Steifungs- zusätzen des Filzkörpers mindestens 40% beträgt. Als Stei- fungszusätze dienen z.B. wasserlösliche, thermoplastische Zusätze mit einem Trockengehalt von 20 bis 50% Polyvinylacetat-Dispersionen. Die hierdurch erzielte Steifig- keit des Filzkörpers macht ihn für viele Anwendungen un¬ geeignet.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Werkzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, welches unter Vermeidung der zuvor erwähnten Nachteile bei einfacher Herstellbarkeit und hoher Standzeit eine zuverlässige Einsetzbarkeit, insbesondere auch für Gegenstände mit unebenen Oberflächen, aufweist.

Diese Aufgabe wird bei einem Werkzeug der eingangs genannten Art erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß das Vlies mittels eines ausschließlich mechanischen Verfahrens als flexibles, das Eintauchen und wenigstens bereichsweise Um¬ hüllen des Gegenstandes unter dem Behandlungsdruck zulassenden Wirrfaservlies mit einer mechanischen Festigkeit von 150 - 500 N/500 mm, vorzugsweise mindestens 300 N/50 mm, und einer mittleren Bruchdehnung von 50 - 150%, vorzugsweise 80 - 100%, nach DIN 53 857/2 hergestellt worden ist.

Die Herstellung erfolgt also bindemittelfrei, d.h. ohne Anwendung von solchen Mitteln, welche zu einer die Flexibili- tat des Vlieses beeinträchtigenden Versteifung der Fasern führen würde.

Hierdurch wird ein bedeutender technischer und wirtschaftli- eher Fortschritt auf dem Gebiet der Oberflächenbehandlung durch Reibung erzielt. Erfindungsgemäße Werkzeuge bringen folgende Vorteile mit sich:

- Unabhängigkeit von einem instabilen Rohstoff reis, weil das erfindungsgemäße Vlies auch aus künstlichen oder syn¬ thetischen Fasern herstellbar ist,

- wiederverwendbare Abfälle, weil weder eine Gewebestruktur vorliegt noch Bindemittel vorhanden sind,

- erweiterte Fasermischmöglichkeiten, weil eine Garnher¬ stellung entfällt,

- Wegfall des Arbeitsprozesses des Biaisierens,

- demgemäß bessere Verarbeitbarkeit und Einsatzmöglichkeit wegen Wegfalls von Biaisierungsnähten,

- einfach zu automatisierendes Herstellungsverfahren,

- kein Ausfransen und damit gleichmäßige radiale Abnutzung,

- demzufolge größere Stand- und damit Werkzeugwechselzeiten,

- höhere Laufruhe infolge besseren Rundlaufs,

- weniger und leichter entfernbarer Abrieb und dadurch höhere Sauberkeit und verminderte Schwelbrandgefahr am Arbeits¬ platz, und - wegen der Flexibilität des bindemittelfreien und daher nicht versteiften Wirrfaservlieses gutes Eintauchverhalten für unebene Gegenstände, welche beim Eintauchen von dem Vlies umhüllt werden. Vorzugsweise ist die Flexibilität so beschaffen, daß eine Eintauchtiefe von bis zu wenigstens 50 mm erzielbar ist.

Bei der Oberflächenbehandlung kann die Schleif- bzw. Polierpa¬ ste je nach Anforderungen und Verbrauch gesondert zugegeben werden; es entfällt die Notwendigkeit, die Schleif- bzw. Polierkörner in dem Faservlies zu halten.

Die Flexibilität und das Eintauchverhalten des Werkzeugs kann dadurch noch weiter optimiert werden, daß das Wirrfaservlies ein Fallvermögen, d.h. einen Fallkoeffizienten D nach DIN 54 306 zwischen etwa 70 und 90% aufweist.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird das mechanische Vliesbildungsverfahren entweder durch das an sich bekannte Vernadelungsverfahren oder aber mittels eines Flüssigkeits- und/oder Gasstrahls ausgeführt, wodurch ein überraschend beständiges und für den erfindungsgemäßen Einsatzzweck besonders geeignetes Wirrfaservlies entsteht, welches die Anforderungen an ein Werkzeug für die mechanische Oberflächenbehandlung durch Reiben bei großer Standzeit besonders gut erfüllt.

Als Flüssigkeit kann dabei vorzugsweise Wasser und/oder als Gas vorzugsweise Luft verwendet werden. Beide Methoden führen - wie bei der Nadeltechnik - zu einem bindemittelfreien Faserverbund, wobei Wasser als Flüssigkeit den Vorteil hat, daß es beim Trocknen vollständig entweicht.

Die das Vlies bildenden Fasern können natürlicher, künstlicher oder synthetischer Art sein und in dem Vlies unvermischt oder vermischt vorliegen. Als natürliche pflanzliche Fasern bieten sich beispielsweise Baumwolle, Leinen, Hanf oder Sisal, als natürliche tierische Fasern Wolle, Mohair und Seide, als künstliche Fasern Viskose, Mineral-, Keramik-, Kohle- und Metallfasern, und als synthetische Fasern solche aus Polye¬ ster, Polyamid, Polypropylen, Polyimid, Acryl und Aramid an. Es können mit Vorteil auch Fasern eingesetzt werden, welche mit mineralischen Stoffen gefüllt sind. Dadurch kann der Materialabtrag verbessert werden. Durch die abrasive Wirkung derartiger Fasern wird der Poliereffekt des Vlieses positiv beeinflußt.

Wenn gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal das Vlies einen Anteil an Bindefasern enthält, welche unter Hitzeeinwirkung an ihren Kreuzungspunkten verbunden worden sind, kann eine weitere mechanische Verfestigung des Fasergebildes erzielt werden, ohne daß ein flüssiges, härtbares Bindemittel eingesetzt werden muß, welches zu einer unerwünschten Versteifung der Fasern führen würde. Durch eine solche Thermofixierung wird die Flexibilität der einzelnen Fasern nicht beeinträchtigt. Die Bindefasern haben einen niedrigeren Schmelzpunkt als die übrigen Fasern.

Bei Verwendung eines Anteils an Schrumpffasern, welche sich unter Hitzeeinwirkung zusammenziehen und in diesem Zustand auch nach Abkühlung verharren, kann eine zusätzliche Verdich¬ tung des Fasergebildes und eine damit einhergehende Erhöhung der mechanischen Festigkeit erreicht werden.

Eingesetzt werden vorzugsweise abgelängte Fasern, deren Länge zwischen etwa 10 und 100 mm und deren Titer zwischen etwa 0,02 und 150 dtex liegen.

Es ist weiterhin im Rahmen des Erfindungsgedankens von Vorteil, wenn Dichte und Dicke des Vlieses bei dem Vliesbil- dungsverfahren durch Flüssigkeitsstrahl durch einen zwischen etwa 5 und 230 bar regulierbaren Druck der verwendeten Flüssigkeit bestimmt werden.

Dabei haben die die für die Vliesherstellung eingesetzten Flüssigkeitsstrahlen erzeugenden Düsen vorzugsweise einen Durchmesser zwischen etwa 80 und 140 x 10^~6 .

Das Vlies weist ferner vorzugsweise eine Flächenmasse zwischen etwa 50 und 500 g/m² und eine Dicke zwischen etwa 0,3 und 5 mm auf.

Das Vlies kann beispielsweise als Faltenring, Flachscheibe, Bausch, Rolle, Walze, Band oder Bürste ausgebildet sein, um bestimmten Anwendungsbedingungen gerecht zu werden.

Als Faltenring kann das Vlies die Form eines Ringes haben, der aus mindestens einem aus mindestens einer Vlieslage zu¬ geschnittenen Band besteht, das gefaltet, radial um einen festen Kern gelegt und dort befestigt ist.

Es ist auch möglich, daß das Vlies in Form eines Ringes aus mindestens einem aus mindestens einer Vlieslage zugeschnitte¬ nen Band besteht, welches wellenförmig gefaltet, um einen festen Kern gelegt und dort befestigt ist.

Eine andere Alternative besteht darin, daß das Vlies in Form eines Ringes aus mindestens einem aus mindestens einer Vlieslage zugeschnittenen Band besteht, welches gefaltet und/oder gerafft durch einen zentralen Spannring zusammen¬ gehalten ist.

Ferner ist es beispielsweise auch möglich, daß das Vlies in

Form eines Ringes aus mindestens zwei aus mindestens einer Vlieslage zugeschnittenen und ubereinandergelegten Scheiben besteht, welche durch Mittelstücke und/oder Steppnähte zusammengehalten sind.

Dort wo der Einsatz von Scheiben- oder ringförmigen Werkzeugen weniger geeignet ist, kann es von Vorteil sein, daß das z. B. gefaltete Vlies auf einem riemenformigen endlosen Träger befestigt ist, welcher gleich einem Antriebsriemen von einer oder mehreren Riemenscheiben bewegbar ist.

Dabei kann das Vlies in Form einzelner zu Lamellen geformter ein- oder mehrlagiger Bandabschnitte auf einem riemenformigen endlosen Träger befestigt sein.

Um das Werkzeug an verschiedene Einsatzzwecke anzupassen, wird mit der Erfindung ferner vorgeschlagen, daß das fertige und ggf. bereits montierte Vlies nachträglich zum Zwecke der Minderung des Verschleisses oder der Entflammbarkeit oder zum Zwecke der Verbesserung der Pastenhaftung, des abrasiven Verhaltens, des Oberflächenangriffs, der Standzeit, der Flüssigkeitsabsorption, des Flüssigkeitsabstoßvermögens, der antistatischen Wirkung oder dgl. ohne nennenswerte Änderung der mechanischen Bindung der Fasern in dem Vlies mit ent¬ sprechend ausgewählten Substanzen auszurüsten.

Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Awendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in bliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.

Es zeigen: Fig. 1 schematisch ein Ausführungsbeispiel des Her Stellungsverfahrens für das erfindungsgemäße Vlies,

Fig. 2a bis 2d Schrägansichten von verschiedenen Ausfüh¬ rungsformen von Polierringen und -Scheiben,

Fig. 2e Schrägansicht eines Polierringes mit Lamellen,

Fig. 2f und 2g Schrägansicht von riemenformigen Werkzeugen,

Fig. 3a und 3b Ansichten von zwei gebrauchten Polierringen, wobei der eine herkömmlicher Art (Fig. 3a) und der andere erfindungsgemäßer Art (Fig. 3b) ist, und

Fig. 4a und 4b analog zu Fig. 3a und 3b Ansichten von anderen scheibenförmigen Werkzeugen.

Gemäß Fig. 1 umfaßt eine Produktionslinie 10 für ein durch Flüssigkeitsstrahl erfindungsgemäßes bindemittelfrei her¬ gestelltes Vlies 11 z. B. folgende wesentlichen Vorrichtungen: Öffner mit Mischkammer 20 für Faserballen zur Herstellung einer losen homogenen Schüttung, Wiegedosiereinrichtung 30, Karde 40, Ausbreitmaschine 50, Strahlanlage 60 für das mechanische Binden der Fasern zu einem Wirrfaservlies 11 , Trockenofen 70 und Wickler 80. Bei einer nach dem Vernade- lungsverfahren arbeitenden Produktionslinie wird anstelle der Strahlanlage 60 eine Nadelmaschine eingesetzt.

In dem Öffner 20 werden die Faserballen geöffnet. Es handelt sich vorzugsweise um abgelängte Fasern natürlicher, künst¬ licher oder synthetischer Art mit einer Länge zwischen etwa 10 und 100 mm und einem Titer zwischen etwa 0,02 und 150 dtex. Der Öffner 20 kann mit seiner angeschlossenen Mischkammer Fasern gleicher oder unterschiedlicher Art verarbeiten. In der Mischkammer können gleichartige Fasern homogenisiert bzw. Mischungen aus unterschiedlichen Faserarten hergestellt werden. Dementsprechend werden ein oder mehrere gleichartige Ballen oder mehrere ungleichartige Ballen eingesetzt.

Die Wiegedosiereinrichtung 30 versorgt die Karde 40, welche die losen Fasern in einen Faserflor umwandelt, in welchem die Fasern gleichgerichtet worden sind. Die Flächenmasse des Faserflors wird durch die Menge der durch die Wiegedosierein¬ richtung 30 angelieferten Fasern vorgegeben und geregelt. Dieser Wert kann z. B. zwischen etwa 5 und 10 g/m² variieren. Der Faserflor wird danach mittels der Ausbreitmaschine 50 auf einem Förderband in Lagen geschichtet, welche zusammen ein Faservlies 51 ergeben. Die Flächenmasse des Faservlieses 51 beträgt zwischen etwa 50 und 500 g/m². Das Faservlies 51 läuft anschliessend durch die Strahlanlage 60 oder alternativ die Nadelmaschine für die Herstellung eines bindemittelfreien Wirrfaservlieses 11. Etwa bis zu einer Flächenmasse von 150 g/m² ist das Flüssigkeitsstrahlverfahren kostengünstiger, darüber das Nadelverfahren. Das Vliesherstellungsverfahren durch Flüssigkeitsstrahl ist z. B. aus der FR-PS 1 460 513 an sich bekannt. Die Strahlanlage 60 besteht aus zwei Reihen Einspritzdüsen 61, welche die Vorderseite resp. die Rückseite des Faservlieses 51 zur Erzeugung des Wirrfaservlieses mit hohem Druck beaufschlagen. Je nach gewünschter Bindungsfestig¬ keit genügt eine einzige Düsenreihe. Die Öffnungen der Einspritzdüsen 61 können einen Durchmesser von etwa 80 bis 140 x 10^*6 m aufweisen und werden mit Wasser, dessen Druck zwischen etwa 5 und 230 bar beträgt, gespeist. Sie sind senkrecht zu dem auf einem Metallsieb 62 liegenden Faservlies 51 angeordnet. Um überflüssiges Wasser von dem Faservlies 51 abzuführen, sind unter dem Metallsieb 62 jeweils gegenüber den Einspritzdüsen 61 Absauger 63 angebracht. Die Wasserstrahlen durchdringen das Faservlies 51 und verflechten die Fasern untereinander zu einem festen Flächengebilde. Bei diesem Vorgang wird das z. B. 2 cm dicke Gelege zu einem 1 mm dicken Vlies 11 verdichtet. Die Dicke kann bei dem Wirrfaservlies- bildungsprozeß in einem Verhältnis von etwa 10:1 bis 50:1 vermindert werden. Die möglichen Dicken eines im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendbaren Vlieses 11 liegen beispielsweise zwischen etwa 0,3 und 5 mm. Die starke Verminderung der Dicke führt zu einer deutlichen Erhöhung der Dichte des Vlieses 11, die dann beispielsweise zwischen etwa 0,1 und 0,5 g/cm³ liegt. Die Dichte wird abgesehen von der Ausgangsflächenmasse des Fasermaterials wesentlich durch den Strahldruck bestimmt. Das Vlies 11 passiert anschließend den Trockner 70, in welchem Feuchtigkeitsreste entfernt werden. Bei dem Trockner 70 kann es sich beispielsweise um einen Warmluftgebläse-, Trommel-, Hochfrequenz- oder Mikrowellen¬ trockner handeln. Nach dem Trocknen wird das Vlies 11 mit dem Wickler 80 aufgerollt.

Als Beispiel werden nachfolgend Prozeßparameter für die Herstellung eines Vlieses 11 für erfindungsgemäße Werkzeuge bestehend aus 100 % Viskose mit einer Flächenmasse von 200 g/m² und aus 1,7 dtex-Fasern im einzelnen angegeben:

- Kardieren: Herstellen von drei Faserfloren zu 140 + 120 + 90 g/m² und

- Strahlbinden:

- erste Seite: Druck mit 70 bar

- zweite Seite: Druck mit 110 bar

Das so gefertigte Vlies 11 weist sehr gute mechanische Eigenschaften und eine verfahrensbedingt hohe mechanische Faserkohäsion, die auf Wasserstoffbrückenbindung beruht, auf. Das Vlies 11 läßt sich wie ein herkömmliches Gewebe ver¬ arbeiten. Die den Gegenstand dieser Erfindung bildenden Werkzeuge werden unter Verwendung des neuartigen Vliesmaterials hergestellt. Der Herstellungsprozeß wird u. a. dadurch vereinfacht, daß das Biaisieren wegfällt. Es entstehen Werkzeuge hoher Qualität, da das erfindungsgemäß hergestellte und ver-wendete Wirr¬ faservlies ein gutes Schleifpastenaufnahmevermögen und ein dauerhaftes Schleifpastenhaftvermögen aufweist. Die mit ihnen erzielbare Oberflächenqualität ist verbessert, weil harte Biaisierungsnähte fehlen. Aufgrund gleichmäßiger geringer Abnutzung ist die Standzeit erhöht.

Figur 2a bis g zeigen verschiedene Werkzeuge in Faltenringform (Fig. 2a bis c) in Flachscheibenform (Fig. 2d), in La ellen- scheibenform (Fig. 2e) und in Bandform (Fig. 2f und 2g). Ein Ring 101 (Fig. 2a) besteht beispielsweise aus einem gefalteten Vliesband 102, das flach in mehreren Lagen um einen Kern gelegt und mit zwei aufgehefteten Pappflanschen 103 befestigt wird. Diese Machart zeichnet sich durch eine große Anpassungs¬ fähigkeit an verschiedene Bearbeitungskonturen, eine wirksame Eigenbelüftung bei Rotation, einen guten Oberflächenangriff und eine optimale Umhüllung aus. Der in Fig. 2b dargestellte Faltenring 110 wird aus mehreren übereinanderliegenden, wellenförmig gefalteten Vliesbändern 111 angefertigt, welche um einen Kern gelegt und zwischen zwei aufgehefteten Papp- ringen 112 befestigt werden. Diese Machart weist eine gute Formbeständigkeit und eine hohe Festigkeit auf. Der in Fig. 2c dargestellte Faltenring 120 besteht aus einem Vliesband 121, welches mehrlagig aufgewickelt und durch Einschnürung gerafft sowie durch einen Spannring mit Metallhaken 123 fixiert wird. Diese Machart weist eine gute Eigenbelüftung, eine hohe Formbeständigkeit und einen wirksamen Oberflächen¬ angriff auf. Die in Fig. 2d dargestellte Flachscheibe 130 besteht aus zugeschnittenen Einzelscheiben 131, welche ubereinandergelegt und mittels konzentrischer Steppnähte 132 miteinander verbunden sind. Die Mitte wird durch aufgenähte oder aufgeheftete Pappflansche 133 verstärkt.

Das in Fig. 2e dargestellte Werkzeug 140 besteht aus einzelnen Vlieslamellen 141, die an einer Seite an einem runden zylindrischen, kegel- oder tellerförmigen Kern 142 vorzugs¬ weise durch Klebung aber auch durch Steppung oder Nietung einzeln oder in Paketen 143, die auch U-förmig gefaltet 144 und mit oder ohne Abstand 145 angeordnet sein können, befestigt sind.

Die in den Fig. 2f und 2g dargestellten Werkzeuge 150 und 160 bestehen aus einem riemenformigen endlosen Träger 151 bzw. 161, auf dem ein in mehreren Lagen gefaltetes Vliesband 152 (Fig. 2f) oder einzelne Vlieslamellen 162 oder -lamellenpakete 163, welche auch U-förmig 164 gefaltet sein können, durch Steppung 165 und/oder Klebung und/oder Nietung (Fig. 2g) befestigt sind.

Die Fig. 3a und 3b zeigen zwei Polierringe nach Gebrauch. Beide Ringe weisen die Konfiguration von Fig. 2c auf, wobei der erste (Fig. 3a) auf herkömmliche Art aus einem Baumwoll¬ gewebe und der zweite (Fig. 3b) aus einem erfindungsgemäßen Baumwollvlies hergestellt ist. Auffällig ist die gleichmäßig radiale Abnutzung des zweiten Ringes im Vergleich zum ersten. Bei einem mittels Vernadelung oder Flüssigkeitsstrahl hergestellten Wirrfaservlies ist die radiale Abnutzung im Gegensatz zu einem gewobenen Material regelmäßig. Dank dieser Eigenschaft kann der zweite Ring länger gebraucht werden als der erste, dessen unregelmäßig ausgefranste Kontur die Polierqualität beeinträchtigt.

Diese unterschiedlichen Eigenschaften gehen auch aus den

Darstellungen der Fig. 4a und 4b hervor, welche zwei gebrauch- te Lagen einer mehrlagigen Flachscheibe gemäß Fig. 2d zeigen. Die erste Lage (Fig. 4a) ist auf herkömmliche Weise aus Baumwollgewebe und die zweite Lage (Fig. 4b) erfindungsgemäß aus einem Baumwollvlies hergestellt worden. Es ist ersicht¬ lich, daß die erste Lage (Fig. 4a) deutliche Abnutzungs- erscheinungen in Form einer starken Zerfaserung aufweist, die zu einer völligen Veränderung der Geometrie führt, während die zweite Lage (Fig. 4b) lediglich eine leichte regelmäßige Zerfaserung zeigt.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen und als Beispiel dargestellten Ausführungsformen beschränkt, sondern kann im Rahmen des fachmännischen Könnens verschiedene Abänderungen erfahren, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen.

Claims

Patentansprüche:

1. Werkzeug für die mechanische Oberflächenbehandlung eines Gegenstandes durch Reiben, z. B. zum Bürsten, Polieren,

Glänzen, Reinigen, Benetzen oder Abtrocknen, welches aus einem zugeschnittenen und verarbeiteten Vlies aus Fasern besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das Vlies (11) mittels eines ausschließlich mechanischen Verfahrens als flexibles, das Eintauchen und wenigstens bereichsweises Umhüllen des Gegenstandes unter dem Behandlungsdruck zulassenden Wirr¬ faservlies mit einer mechanischen Festigkeit von 150 - 500 N/50 mm, vorzugsweise mindestens 300 N/50 mm, und einer mittleren Bruchdehnung von 50 - 150%, vorzugsweise 80 - 100%, nach DIN 53 857/2 hergestellt worden ist.

2. Werkzeug nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Wirrfaservlies ein Fallvermögen, d. h. einen Fallkoeffizienten D nach DIN 54 306 zwischen etwa 70 und 90% aufweist.

3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das mechanische Vliesbildungsverfahren mittels Nadelung oder eines Flüssigkeits- und/oder Gasstrahls, z.B. Wasser- und/oder Luftstrahls, ausgeführt worden ist.

4. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Vlies (11 ) natürliche, künstliche oder synthetische und/oder solche Fasern, welche mit mineralischen Stoffen gefüllt sind, aufweist, welche in dem Vlies (11) unvermischt oder vermischt vorliegen.

5. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Vlies (11 ) einen Anteil an Bindefasern enthält, welche unter Hitzeeinwirkung an ihren Kreuzungs- punkten verbunden worden sind. - 1 8 -

6. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Vlies einen Anteil an Schrumpffasern enthält, welche sich unter Hitzeeinwirkung zusammenziehen und nach dem Abkühlen in dem geschrumpften Zustand verharren.

7. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die das Vlies (11) bildenden Fasern abgelängte Faser sind, deren Länge zwischen etwa 10 und 100 mm und deren Titer zwischen 0,02 und 150 dtex betragen.

8. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Dichte und Dicke des Vlieses (11) durch einen zwischen etwa 5 und 230 bar regulierbaren Druck einer bei dem Vliesbildungsverfahren durch Flüssigkeitsstrahl verwendeten Flüssigkeit bestimmt worden ist.

9. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung des Vlieses (11) mittels Flüssigkeitsstrahlen Düsen mit einem Durchmesser zwischen etwa 80 und 140 x 10^"6 eingesetzt worden sind.

I 0. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Vlies (11) eine Flächenmasse zwischen etwa 50 und 500 g/m² aufweist bzw. die Dichte des Vlieses (11) zwischen etwa 0,1 und 0,5 g/cm³ beträgt.

II . Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Vlieses (11) zwischen etwa 0,3 und 5,0 mm beträg .

12. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Vlies (11) ein- oder mehrlagig als Faltenring, Flachscheibe, Bausch, Rolle, Walze, Band oder Bürste ausgebildet ist.

13. Werkzeug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Vlies (11) die Form eines Ringes (101) aus mindestens einem aus mindestens einer Vlieslage zugeschnittenen Band (102) hat, das gefaltet, radial um einen festen Kern gelegt und dort befestigt ist (Figur 2a) bzw. daß das Vlies (11) in Form eines Ringes (110) aus mindestens einem aus mindestens einer Vlieslage zugeschnittenen Band (111) besteht, welches wellenförmig gefaltet, um einen festen Kern gelegt und dort befestigt ist (Figur 2b) bzw. daß das Vlies (11 ) in Form eines Ringes (120) aus mindestens einem aus mindestens einer Vlieslage zugeschnittenen Band (121 ) besteht, welches gefaltet und/oder gerafft und durch einen Spannring zusammengehalten ist (Figur 2c) bzw. daß das Vlies (11) in Form eines Ringes (130) aus mindestens zwei aus mindestens einer Vlieslage zugeschnittenen und ubereinandergelegten Scheiben besteht, welche durch Mittelstücke (133) und/oder Steppnähte (132) zusammengehalten sind (Figur 2d) bzw. daß das Vlies (11) in Form einzelner zu Lamellen (141) geformter ein- oder mehr¬ lagiger Bandabschnitte auf einem runden zylindrischen, kegel- oder tellerförmigen Kern (142) befestigt ist (Fig. 2e) bzw. daß das z. B. gefaltete Vlies (11) auf einem riemenformigen endlosen Träger (151, 161) befestigt ist, welcher gleich einem Antriebsriemen von Riemenscheiben antreibbar ist (Fig. 2f und 2g) bzw. daß das Vlies (11) in Form eines in mehreren Lagen gefalteten Bandes (152) oder einzelner zu Lamellen (162) geformter ein- oder mehrlagiger Bandabschnitte auf einem riemenformigen endlosen Träger (161) befestigt ist (Fig. 2f und 2g) .

14. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das fertige und ggf. bereits montierte Vlies (11) nachträglich zum Zwecke der Minderung des Ver¬ schleißes oder der Entflammbarkeit oder zum Zwecke der Verbesserung der Pastenhaftung, des abrasiven Verhaltens, des Oberflächenangriffs, der Standzeit, der Flüssigkeitsabsorp- tion, des Flüssigkeitsabstoßvermögens, der antistatischen Wirkung oder dgl. ohne nennenswerte Änderung der mechanischen Bindung der Fasern in dem Vlies (11) ausgerüstet wurde.