DE60223139T2

DE60223139T2 - Schleifscheibe und verbindungselement

Info

Publication number: DE60223139T2
Application number: DE60223139T
Authority: DE
Inventors: Peter J. Saint Paul FRITZ; Chong Soo Saint Paul LEE; James W. Saint Paul MALASKE
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2001-05-25
Filing date: 2002-03-06
Publication date: 2008-08-14
Anticipated expiration: 2022-03-07
Also published as: WO2002096603A1; KR20040003003A; DE60223139D1; US20020177391A1; KR100815304B1; EP1390177A1; JP4371661B2; JP2004527390A; CN1511077A; CN100415449C; US6863596B2; EP1390177B1; ATE376479T1

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schleifgegenstand gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Allgemeiner Stand der Technik
Es werden eine Vielzahl verschiedener Schleifgegenstände verwendet, um verschiedene Substrate abzuschleifen oder zu polieren, darunter Stahl und andere Metalle, Hölzer, holzartige Laminate, verarbeitete Bretter, Kunststoffe, Glasfaser, Leder und Keramik. Die Schleifgegenstände liegen in beliebigen aus einer Vielzahl verschiedener Formen vor, darunter dünne Lagen, Scheiben, Riemen, Räder und Bänder. Ein Beispiel eines solchen Gegenstandes ist in US-A-5,951,389 offenbart.
Viele Schleifgegenstände werden als Scheiben in Schleifvorrichtungen verwendet. Eine typische Schmirgel- oder Schleifvorrichtung enthält ein kreisförmiges Auflagepolster aus einem federnden und verstärkten Material, wie zum Beispiel Gummi oder Kunststoff, und eine Schleifscheibe mit einer Trägerplatte und einer Schleiffläche (wie sie zum Beispiel beschichtete Schleifscheiben und Vlies-Schleifscheiben bieten), die Schleifmaterial (zum Beispiel Schleifkörner und Schmirgelpulveremulsionen) enthält. Die Schleifscheibe und das Auflagepolster sind in der Regel auf einer Drehwelle eines Werkzeugs montiert, und es wird eine Sicherungsmutter verwendet, um die Schleifscheibe und das Auflagepolster an der Werkzeugwelle zu sichern. Die Welle des Werkzeugs wird durch Löcher in der Mitte der Schleifscheibe und des Auflagepolsters geschoben. Es wird ein Reibungsdruck auf die Schleifscheibe ausgeübt, indem die Mutter auf die Welle geschraubt wird, um die Scheibe drehbar auf dem Auflagepolster zu montieren, indem die Schleifscheibe gegen das Auflagepolster gequetscht wird. Während des Gebrauchs wird die Welle der Vorrichtung gedreht, und die Schleiffläche der Scheibe wird mit beträchtlicher Kraft gegen ein Substrat oder Werkstück gedrückt, um das Abschleifen des Substrats oder Werkstücks zu unterstützen. Während des Schleifprozesses wird die Scheibe erheblichen Belastungen ausgesetzt.
Das Schleifmaterial kann die Oberfläche der Trägerplatte vollständig oder alternativ nur teilweise bedecken. Eine konkrete Form einer Schleifscheibe weist einen Ring aus Schleifmaterial auf, der so auf die Trägerplatte aufgebracht ist, dass die innere radiale Grenzlinie des Schleifmaterials konzentrisch mit der Trägerplatte verläuft. Zu Beispielen von Schleifscheiben mit einem Schleifmaterialring gehören Fächerschleifscheiben, Vlies-Oberflächenzurichtscheiben und Schleifräder.
Die Trägerplatten, die in den Schleifgegenständen (zum Beispiel Scheiben) verwendet werden, bestehen in der Regel aus Papier, bestimmten Polymermaterialien, wie zum Beispiel mit Phenol imprägnierte Glasfaser, Tuch, Vliesmaterialien, Vulkanfaser oder Kombinationen dieser Materialien. Viele dieser Materialien eignen sich jedoch für bestimmte Anwendungen nicht, weil sie nicht genügend Festigkeit, Flexibilität oder Schlagzähigkeit aufweisen. Des Weiteren altern einige dieser Materialien zu schnell. In einigen Fällen reagieren die Materialien empfindlich auf Flüssigkeiten, die als Kühlmittel und Schneidfluide verwendet werden. Infolge dessen kann es bei bestimmten Anwendungen zu einer nur kurzen Grenznutzungsdauer für das Produkt kommen.
Ein gängiges Trägerplattenmaterial ist Vulkanfaser. Vulkanfaser-Trägerplatten sind in der Regel hitzebeständig und fest, was vorteilhafte Eigenschaften sind, wenn das aufbeschichtete Schleifmittel für Schleifprozesse verwendet wird, bei denen ein hohes Maß an Hitze und Druck entsteht. Zum Beispiel wird Vulkanfaser in bestimmten Schleifprozessen verwendet, wie zum Beispiel Schweißnahtschleifen, Konturschleifen und Kantenschleifen, wobei das aufbeschichtete Schleifmittel Temperaturen von über 140°C ausgesetzt sein kann. Vulkanfaser-Trägerplatten sind jedoch teuer und hygroskopisch und damit feuchtigkeitsempfindlich.
Unter extremen Feuchtigkeitsbedingungen (d. h. Bedingungen von hoher und niedriger Feuchtigkeit) kommt es bei Vulkanfaser in der Regel zu einem Ausdehnen oder Schrumpfen infolge von Wasseraufnahme bzw. Wasserverlust. Infolge dessen neigt ein Schleifgegenstand aus Vulkanfaser zum Wölben, wodurch sich eine beschichtete Schleifscheibe entweder in konkaver oder in konvexer Form verzieht. Wenn dieses Wölben oder Verziehen auftritt, so liegt die betroffene Schleifscheibe nicht flach an dem Auflagepolster oder Trägerpolster an. Das kann praktisch zur Unbrauchbarkeit der Schleifscheibe führen.
Um die Probleme des Wölbens oder Verziehens zu beseitigen, sind schon andere Arten von Trägerplattenmaterialien verwendet worden, wie zum Beispiel Phenol-verstärkte Faserträgerplatten. Zwar waren diese Trägerplatten in der Regel beständiger gegen Wölben oder Verziehen, doch hat die Verwendung dieser Materialart zu anderen Problemen geführt (zum Beispiel Reißen).
Es ist wünschenswert, Schleifscheiben so zu gestalten, dass sie rasch und problemlos von der Drehwelle heruntergenommen werden können. Eine übliche Technik zum Sichern einer Schleifscheibe an der Welle wird in der Regel durch Aufschrauben einer Mutter auf die Drehwelle eines Werkzeugs bewerkstelligt (wodurch die Scheibe auf dem Auflagepolster zusammengedrückt wird). Es ist in der Regel notwendig, jedes Mal, wenn es zweckmäßig ist, die Schleifscheibe auszutauschen, Werkzeuge (zum Beispiel Schraubenschlüssel) zum Lösen und Festziehen der Mutter zu verwenden. Die Zeit, die zum Wechseln der Schleifscheibe benötigt wird, kann die Effizienz der Schleifaufgabe erheblich begrenzen. Um dieses Problem zu lösen, sind schon andere Verbindungselemente verwendet worden. Leider waren derartige Verbindungselemente nicht für ein rasches und einfaches Anbringen und Abnehmen geeignet.
US-A-5,951,389 betrifft ein Antriebssystem zur Eingriffnahme einer Schleifscheibe mit kleinem Durchmesser an einem mechanischen Werkzeug. Das Antriebssystem enthält einen Aufsteckhalter, der dafür geeignet ist, das mechanische Werkzeug in Eingriff zu nehmen. Der Aufsteckhalter enthält einen an einem Ende ausgebildeten Schaftabschnitt und ein am anderen Ende ausgebildetes Außengewinde. Das Außengewinde weist eine erste Steigung auf. Das Antriebssystem enthält außerdem eine Schleifscheiben-Trägerplatte, die auf einer Seite eine Montagehalterung aufweist, die sich von der Trägerplatte nach außen erstreckt. In der Montagehalterung ist ein Innengewinde ausgebildet, um das an dem Aufsteckhalter ausgebildete Gewinde in einen Schraubeingriff zu nehmen. Die Eingriffnahme des Gewindes in der Montagehalterung und des Gewindes an dem Aufsteckhalter bildet eine starre Befestigung zum Ermöglichen einer Drehbewegung der Scheibe durch das mechanische Werkzeug, wenn der Aufsteckhalter mit dem mechanischen Werkzeug in Eingriff steht. Das Gewinde an der Montagehalterung weist eine zweite Steigung auf, die sich von der ersten Steigung unterscheidet. Der Steigungsunterschied verriegelt die Trägerplatte in einer Eingriffnahme mit dem Aufsteckhalter.
Zum Beispiel ist eine Phenol-verstärkte Trägerplatte schon in Kombination mit einem Einsatz verwendet worden, der an einem in der Mitte des Auflagepolsters ausgebildeten Loch angebondet oder befestigt ist. Ein weiteres Beispiel ist eine metallische Durchführhülse oder Mutter, die an der Trägerplatte angeklebt oder mechanisch befestigt ist. Die Produktionsverfahren zum Herstellen kommerziell nutzbarer Ausführungsformen unter Verwendung dieser beiden Arten von Montageanordnungen sind relativ teuer. Zum Teil können diese Kosten der Schwierigkeit zugerechnet werden, die das Bohren oder Stanzen von Löchern oder das Nieten des Einsatzes oder der Durchführhülse in die Trägerplatte ohne Rissbildung in der relativ spröden Trägerplatte bereitet.
Wenn relativ flexible Trägerplattenmaterialien verwendet werden, so neigt die Trägerplatte dazu, sich in unerwünschter Weise zu verziehen oder auf andere nachteilige Art ihre Form zu ändern. Des Weiteren kann es schwieriger sein, das Verbindungselement ausreichend an der Trägerplatte zu sichern.
Es besteht nach wie vor Bedarf an der Entwicklung von Fertigungsprozessen, die eine Schleifscheibe mit ausreichender Festigkeit bereitstellen, um dem Einsatz unter relativ stark beanspruchenden Schleifbedingungen gewachsen zu sein, die sich auf unkomplizierte Weise herstellen lässt und die sich mühelos an einem Werkzeug anbringen und von einem Werkzeug abnehmen lässt.
Kurzdarstellung der Erfindung
In einem Aspekt stellt die vorliegende Erfindung einen Schleifgegenstand nach Anspruch 1 bereit.
In einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Schleifgegenstandes nach Anspruch 9 bereit.
In einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Abschleifen einer Oberfläche nach Anspruch 10 bereit.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorliegende Erfindung wird nun weiter unter Bezug auf die unten angesprochenen Zeichnungsfiguren erläutert, in denen in allen verschiedenen Ansichten gleiche Strukturen in verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung durch gleiche Bezugzahlen kenntlich gemacht sind.
1 ist eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Schleifgegenstandes gemäß der vorliegenden Erfindung 10, der an einem Werkzeug montiert ist.
2 ist eine Draufsicht auf den beispielhaften Schleifgegenstand gemäß der vorliegenden Erfindung, wie in 1 gezeigt.
3 ist eine Querschnittsansicht des in 2 gezeigten Schleifgegenstandes entlang der Linie 3-3.
4 ist eine Querschnittsansicht eines weiteren beispielhaften Schleifgegenstandes gemäß der vorliegenden Erfindung.
Obgleich die oben besprochenen Zeichnungen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellen, werden auch andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in Betracht gezogen, wie in der Besprechung angemerkt wird. Diese Offenbarung stellt veranschaulichende Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung lediglich zum Zweck der Erläuterung und nicht zum Zweck der Einschränkung dar. Der Fachmann kann zahlreiche weitere Modifikationen und Ausführungsformen ersinnen, die in den Geltungsbereich der Ansprüche fallen.
Detaillierte Beschreibung
Eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Schleifscheibe gemäß der vorliegenden Erfindung ist in 1 gezeigt. Eine Schleifscheibe 10 ist an einem Werkzeug (hier an einem Winkelschleifer) 12 montiert gezeigt. Die Schleifscheibe 10 ist auf die mit einem Gewinde versehene Welle 14 des Werkzeugs 12 geschraubt. Die Welle 14 definiert eine Längsachse 15, die durch die Mitte der Schleifscheibe 10 hindurch verläuft. Die Schleifscheibe 10 hat einen kreisförmigen Ring aus Schleifmaterial 20 (hier eine Fächerschleifscheibe), der fixierbar an einer allgemein kreisförmigen Trägerplatte 22 montiert ist. Obgleich die Schleifscheibe 10 an einem Winkelschleifer 12 montiert gezeigt ist, versteht es sich, dass jedes beliebige Werkzeug mit einer Drehwelle in Verbindung mit der Schleifscheibe 10 verwendet werden könnte (zum Beispiel eine Bohrmaschine). Mit "allgemein kreisförmig" ist gemeint, dass die Schleifscheibe eine runde Form hat und in der Regel kreisförmig ist; jedoch kommen auch andere Formen (zum Beispiel sechseckig) in Frage, ohne dass der Geltungsbereich der Ansprüche verlassen wird.
2 zeigt eine Draufsicht auf die Schleifscheibe 10 gemäß der vorliegenden Erfindung. Ein Verbindungselement 24 ist so an einer Trägerplatte 22 montiert, dass die Schleifscheibe 10 auf die Welle 14 des Werkzeugs 12 geschraubt werden kann. Die Trägerplatte 22 hat eine Schleiffläche 22A und eine Werkzeugfläche 22B (in 3 gezeigt). Das Verbindungselement 24 kann zum Beispiel ein "gewindeloses Verbindungselement" oder eine Blechmutter sein, wie es dem Fachmann bekannt ist, oder kann eine Tinnerman-Mutter-Befestigungsvorrichtung sein, wie zum Beispiel im US-Patent Nr. 2,156,002 (Tinnerman) beschrieben. Zwar ist die Tinnerman-Mutter die bevorzugte Befestigungsvorrichtung, doch es können auch andere Arten von Verbindungselementen verwendet werden, ohne vom Geltungsbereich der Ansprüche abzuweichen. Das bevorzugte Verbindungselement 24 ist ein 1,5 Inch (38,1 mm) messender Schnellwechselknopf zum Zusammenfügen mit einer Welle mit einem Durchmesser von 5/8 Inch und 11 Gewindegängen je Inch (15,875 mm Durchmesser und 0,43 Gewindegänge je mm) von der Firma Metal Products Engineering, Los Angeles, Kalifornien. Das Verbindungselement 24 kann zum Beispiel aus 28 gauge-Stahl hergestellt sein, obgleich auch andere Materialien (zum Beispiel Messing oder Aluminium) verwendet werden können, ohne vom Geltungsbereich der Ansprüche abzuweichen. Die zentrale Öffnung 26 (in 2 in Strichlinie gezeigt) verläuft durch die Mitte der Trägerplatte 22. Befestigungsöffnungen 29 sind koaxial um die zentrale Öffnung 26 herum angeordnet, sind radial um die zentrale Öffnung 26 herum beabstandet und erstrecken sich durch Trägerplatte 22 hindurch.
Ein Querschnitt der in 2 gezeigten Schleifscheibe 10 ist in 3 gezeigt. Die Werkzeugwelle 14 (in der Strichlinie) ist zu Veranschaulichungszwecken in einem Zustand gezeigt, in dem sie in das Verbindungselement 24 hineingeschraubt ist. Das Verbindungselement enthält einen kreisförmigen Flansch 28, der so angeordnet ist, dass die Oberseite 30 des Flansches 28 die Schleiffläche 22A der Trägerplatte 22 in Eingriff nimmt. Ein integral mit dem kreisförmigen Flansch 28 ausgebildeter Längseingriffnahmezylinder 31 erstreckt sich durch die zentrale Öffnung 26. In der Regel wird die Auflagepolstervorrichtung 14A (in Strichlinie gezeigt) dafür verwendet, die Schleifscheibe 10 zu stützen, wenn sie an der Welle 14 montiert ist. Die Welle 14 des Werkzeugs ist auf den kreisförmigen Ring 31A am Zylinder 31 geschraubt. Der kreisförmige Ring 31A ermöglicht es, die Schleifscheibe 10 rasch auf die Welle 14 und von der Welle 14 zu schrauben.
Das Schleifmaterial 20 ist an die Schleiffläche 22A der Trägerplatte 22 angehaftet. Das Schleifmaterial 20 kann zum Beispiel so geformt sein, dass der Ringraum 32 konzentrisch mit der zentralen Öffnung 26 ausgebildet ist. Der Ringraum 32 hat einen radial inneren Rand 34 und einen radial äußeren Rand 36. Ein Kleber 38 ist zwischen dem Schleifmaterial 20 und der Trägerplatte 22 angeordnet, um den Ringraum 32 des Schleifmaterials 20 an der Trägerplatte 22 zu fixieren. Eine innere Bahn 40 aus Kleber 38 ist entlang des inneren Randes 34 des Ringraums 32 angeordnet, wo der innere Rand 34 dem Träger 22 am nächsten liegt.
Das Verbindungselement 24 ist an der Trägerplatte 22 mittels Zacken 46 befestigt, die integral mit dem kreisförmigen Flansch 28 ausgebildet sind. Die Zacken 46 sind durch Befestigungsöffnungen 29 hindurch gebogen und erstrecken sich von der Schleifseite 30 der Trägerplatte 22 zu der Werkzeugfläche 223 der Trägerplatte 22. Jener Abschnitt jeder Zacke 46, der sich über die Werkzeugfläche 223 hinaus erstreckt, wird dann so nach innen (oder nach außen) gebogen, dass er sich radial entlang der Werkzeugfläche 223 der Trägerplatte 22 erstreckt. Somit nehmen die Zacken 46 die Trägerplatte 22 dergestalt in Eingriff, dass das Verbindungselement 24 sowohl rotational als auch axial an der Trägerplatte 22 befestigt ist. Die Befestigungsöffnungen 29 in der Trägerplatte 22 werden in der Regel ausgebildet, wenn das Verbindungselement 24 an der Trägerplatte 22 montiert wird, wie weiter unten noch besprochen wird. Somit sollte das Verbindungselement 24 aus einem Material bestehen, das hart genug ist, um die Zacken 46 durch die Trägerplatte 22 zu drücken, während es flexibel genug ist, damit die Zacken 46 entlang der Werkzeugfläche 22B gebogen werden können.
Das Montieren des Verbindungselements 24 an der Trägerplatte 22 unter Verwendung der Zacken 46 zum befestigen des Verbindungselements 24 an seiner Position ermöglicht eine Vereinfachung des Verfahrens der Montage der Schleifscheibe unter Nutzung der vorliegenden Erfindung. Die Schleifscheibe 10 kann zum Beispiel hergestellt werden, indem man die Trägerplatte 22 entweder manuell oder automatisch (unter Verwendung einer Maschine) aufnimmt und die Trägerplatte 22 auf einer rotierenden Spindel anordnet. Die Spindel kann mit einer konstanten Drehzahl gedreht werden, um das Auftragen des Klebers zu unterstützen. Der Kleber kann zum Beispiel manuell oder automatisch aufgetragen werden. Die aufgetragene Menge an Kleber kann zum Beispiel durch die Drehzahl, die Auftragsdauer, die Klebstoffflussrate und die Anzahl der Zeilen, die auf die Kunststoff-Trägerplatte 22 aufzubringen sind, gesteuert werden. Solche Faktoren können zum Beispiel durch den Durchmesser der Trägerplatte und die Art des Schleifmaterials, das an die Trägerplatte angehaftet wird, beeinflusst werden. Die Kunststoff-Trägerplatte 22 kann dann, zum Beispiel manuell oder automatisch, zu einer anderen Station weiter transportiert werden, wo zum Beispiel je nach der Art der zu bildenden Schleifscheibe rechteckige Fächerklappen aus Schleifmittel zu der Trägerplatte hinzugefügt werden, um eine Fächerschleifscheibe zu bilden, wo ein Schleifmaterialring auf der Trägerplatte angeordnet wird oder wo Schleifmaterial auf sonstige Weise zu der Trägerplatte hinzugefügt wird. Das Schleifmaterial kann zum Beispiel unter Verwendung einer Aufspannvorrichtung oder einer Presse auf der Trägerplatte zentriert oder anderweitig positioniert werden. In der Regel ist der Kleber ein härtbares Material, das gehärtet wird, bevor oder nachdem das Verbindungselement 24 zum Beispiel manuell oder automatisch durch die zentrale Öffnung 26 der Trägerplatte 22 hindurch hinzugefügt wurde.
Die Trägerplatte 22 wird in einer Niet-Aufspannvorrichtung angeordnet, um die zentrale Öffnung 26 auszurichten. Das Verbindungselement 24 wird in der zentralen Öffnung 26 angeordnet und so ausgerichtet, dass es im Wesentlichen konzentrisch mit dem durch die Öffnung 26 definierten Umfang angeordnet ist. Es wird ein Druck an eine (nicht gezeigte) Niet-Spannvorrichtung angelegt, die dazu dient, die Trägerplatte 22 und das Verbindungselement 24 in Position zu halten, während die Zacken 46 durch die Trägerplatte 22 hindurchgestoßen werden, und die Zacken 46 umzubiegen, um eine formschlüssige Verbindung zwischen der Trägerplatte 22 und dem Verbindungselement 24 herzustellen.
Das oben beschriebene Verfahren ist ein beispielhaftes Verfahren zum Einsetzen eines Verbindungselements in die Trägerplatte. Es versteht sich, dass auch andere dem Fachmann bekannte Verfahren verwendet werden können, ohne vom Geltungsbereich der Ansprüche abzuweichen. Zum Beispiel kann sich das Verbindungselement durch die zentrale Öffnung von der Werkzeugfläche bis zu der Schleiffläche erstrecken. Außerdem kann zum Beispiel ein Grit-Lock-Verbindungselement verwendet werden, wie es zum Beispiel im US-Patent Nr. 4,245,438 , (van Buren, Jr.) beschrieben ist. Das Grit-Lock-Verbindungselement kann an der Trägerplatte im Wesentlichen in der gleichen Weise wie oben beschrieben montiert werden. Des Weiteren braucht die Reihenfolge der Montageschritte nicht genau in der oben beschriebenen Weise abzulaufen (zum Beispiel kann das Verbindungselement 24 an der Trägerplatte 22 angebracht werden, bevor das Schleifmaterial befestigt wird).
Das Pressen des Verbindungselements in die Trägerplatte ermöglicht das wirtschaftliche Einsetzen eines Schnellwechsel-Verbindungselements in die Schleifscheibe. Das Verbindungselement ist leicht, konzentrisch und rotational relativ zu der Scheibe fixiert, so dass die gesamte Scheibe gedreht werden kann, um das Verbindungselement auf die Welle und von der Welle zu schrauben, anstatt Schraubenschlüssel zu verwenden, wie es früher erforderlich war. Das Ergebnis ist eine deutliche Verbesserung der Benutzerfreundlichkeit, weil ein Schnellwechsel der Schleifscheiben möglich wird, was wünschenswert ist, wenn jede Scheibe verschlissen ist oder wenn eine Scheibe mit einem anderen Schleifmittel benötigt wird. Frühere Trägerplatten bestanden aus relativ steifen, unflexiblen Materialien, die zwar den anspruchsvollen Schleifbedingungen gewachsen waren, doch wenn man versuchte, Verbindungselemente in diese früheren Trägerplatten hineinzupressen, so rissen die Trägerplatten.
Obgleich die 1–4 für Schleifgegenstände gemäß der vorliegenden Erfindung repräsentativ sind, werden auch andere Bauweisen mit anderen Gestalten und Formen in Betracht gezogen, ohne vom Geltungsbereich der Ansprüche abzuweichen. Schleifgegenstände (zum Beispiel eine Scheibe) gemäß der vorliegenden Erfindung können je nach dem Endverwendungszweck des Schleifgegenstandes eine breite Vielzahl verschiedener Trägerplattenformen aufweisen. Zum Beispiel kann die Trägerplatte so verjüngt sein, dass der mittige Abschnitt der Trägerplatte dicker als die äußeren Abschnitte ist. Die Trägerplatte kann eine gleichmäßige oder eine ungleichmäßige Dicke haben. Die Trägerplatte kann geprägt sein. Die Mitte der Trägerplatte kann eingedrückt sein oder tiefer als die äußeren Abschnitte liegen. Die Ränder der Trägerplatte können gewünschtenfalls bewusst zu einer "schalenförmigen" Scheibe gebogen sein. Die Ränder der Trägerplatte können auch glatt oder gezahnt sein.
Die Trägerplatte ist unter anspruchsvollen Schleifbedingungen ausreichend zäh und hitzebeständig, so dass die Trägerplatte nicht durch die während des Gebrauchs erzeugte Hitze (zum Beispiel während eines Schleif-, Schmirgel- oder Poliervorgangs) in größerem Ausmaß zerschleißt oder sich verformt. Eine Ausführungsform einer Trägerplatte kann einer Arbeitstemperatur an der Schleifkontaktstelle eines Werkstücks von mindestens etwa 200°C widerstehen. Die Phrase "an der Schleifkontaktstelle" meint im Zusammenhang mit Temperatur und Druck die momentane oder örtlich begrenzte Temperatur und bzw. den momentanen oder örtlich begrenzten Druck, dem die Trägerplatte am Kontaktpunkt zwischen dem Schleifmaterial an dem Gegenstand und dem Werkstück ausgesetzt ist. Somit kann die Gleichgewichts- oder Gesamttemperatur der Trägerplatte in der Regel niedriger sein als die momentane oder örtlich begrenzte Temperatur an einem Kontaktpunkt zwischen dem Schleifmaterial und dem Werkstück während des Arbeitens.
Die Trägerplatte ist ausreichend zäh, so dass sie nicht in nennenswertem Ausmaß durch die Kräfte reißt oder zerbricht, denen sie während der Herstellung des Schleifgegenstandes sowie während des Gebrauchs ausgesetzt ist. Das heißt, die Trägerplatte ist vorzugsweise in der Lage, dem Arbeitsdruck beim Einpressen des Verbindungselements sowie einem Arbeiten während eines Schleifvorgangs mit einem Druck an der Schleifkontaktstelle eines Werkstücks von mindestens etwa 7 kg/cm², bevorzugt mindestens etwa 13,4 kg/cm² zu widerstehen. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwenden eine Trägerplatte, die genügend Flexibilität aufweist, um typischen Schleifbedingungen und bevorzugt anspruchsvollen Schleifbedingungen zu widerstehen. Mit "genügend Flexibilität" ist gemeint, dass die Trägerplatte gebogen und in ihre Ausgangsform zurückgebracht werden kann, ohne sich nennenswert dauerhaft zu verformen. Das heißt, für einige Schleifprozesse ist eine "flexible" Trägerplatte eine, die in der Lage ist, sich zu verbiegen und an die Kontur des geschliffenen Werkstücks anzupassen, ohne dass sich die Trägerplatte dauerhaft verformt, die aber ausreichend fest ist, um eine effektive Schleifkraft zu übertragen, wenn sie gegen das Werkstück gepresst wird.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwenden eine Trägerplatte, die einen Biegemodul von mindestens etwa 9000 kg/cm² unter Umgebungsbedingungen aufweist, und zwar bei einer Probengröße von 25,4 mm (Breite) × 50,8 mm (Spannweite über die Aufspannvorrichtung hinweg) × 0,8–1,0 mm (Dicke) und einer Verschiebungsrate von 4,8 mm/min, gemäß Bestimmung durch Befolgen der Verfahrensweise, die in dem Testverfahren American Society for Testing and Materials (ASTM) D790 (Ausgabe 1991) dargelegt ist. Einige Ausführungsformen der Trägerplatte haben einen Biegemodul zwischen etwa 9000 kg/cm² und etwa 141.000 kg/cm². Ein Biegemodul von weniger als etwa 9000 kg/cm² ist in der Regel zu niedrig, um das gewünschte Maß an Schleifleistung zu erbringen. Eine Trägerplatte mit einem Biegemodul von über etwa 141.000 kg/cm² ist allgemein zu steif, um sich ausreichend an die Oberfläche des Werkstücks anzupassen.
Kurz gesagt, beinhaltet das Testverfahren ASTM D790 die Verwendung entweder eines Dreipunktbelastungssystems unter Verwendung einer Mittenbelastung mittels einer Belastungsnase, die eine zylindrische Oberfläche aufweist, in der Mitte zwischen zwei Stützen, von denen jede eine zylindrische Oberfläche aufweist; oder eines Vierpunktbelastungssystems unter Verwendung zweier Belastungspunkte, die von ihren benachbarten Stützpunkten einen gleichen Abstand haben, mit einem Abstand zwischen den Belastungspunkten von entweder einem Drittel oder der Hälfte der Stützspannweite. Das Prüfstück wird durchgebogen, bis es bricht oder bis die maximale Dehnung 0,05 mm/mm (d. h. eine Durchbiegung von 5%) erreicht hat. Der Biegemodul (d. h. der Elastizitätstangentialmodul) wird anhand des Anfangsgefälles der Last-Durchbiegungs-Kurve bestimmt.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwenden eine Trägerplatte, die genügend Biegezähigkeit aufweist. Mit "genügend Biegezähigkeit" ist gemeint, dass die Trägerplatte ausreichend steif ist, um dem Einsetzen des Verbindungselements während der Montage des Schleifgegenstandes sowie den Schleifbedingungen zu widerstehen, aber nicht in unzweckmäßigem Ausmaß spröde ist, so dass Risse in der Trägerplatte entstehen, wodurch ihre strukturelle Integrität verringert wird.
Die wünschenswerte Zähigkeit der Trägerplatte kann auch durch Messen der Schlagzähigkeit der Trägerplatte demonstriert werden. Die Schlagzähigkeit kann durch Befolgen der Testvorschriften gemessen werden, die in den Testverfahren ASTM D256 (Ausgabe 1990, Version b) oder D3029 (Ausgabe 1990) dargelegt sind. Diese Verfahren beinhalten eine Bestimmung der Kraft, die erforderlich ist, um ein Standard-Prüfstück von einer vorgegebenen Größe zu zerbrechen. Die Trägerplatte hat bevorzugt eine Schlagzähigkeit (d. h. einen Gardner-Aufprallwert) oder eine mittlere Bruchenergie von mindestens etwa 0,4 Joules für ein 0,89 mm dickes Prüfstück unter Umgebungsbedingungen. Besonders bevorzugt hat eine in der vorliegenden Erfindung verwendete Trägerplatte einen Gardner-Aufprallwert von mindestens etwa 0,9 Joules für ein 0,89 mm dickes Prüfstück unter Umgebungsbedingungen und ganz besonders bevorzugt mindestens etwa 1,6 Joules für ein 0,89 mm dickes Prüfstück unter Umgebungsbedingungen.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwenden eine Trägerplatte mit einer wünschenswerten Zugfestigkeit. Die Zugfestigkeit ist eine Messgröße der größten Längsdehnung, die eine Substanz aushalten kann, ohne zu zerreißen. Sie demonstriert den Widerstand gegen Rotationsbruch und "Reißen" infolge eines hohen Widerstands an Diskontinuitäten in dem Werkstück, die der Schleifgegenstand während des Schleifens möglicherweise berührt. Eine wünschenswerte Zugfestigkeit ist als mindestens etwa 17,9 kg/cm an Breite bei etwa 150°C für eine Prüfstückdicke von etwa 0,75–1,0 mm definiert.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwenden eine Trägerplatte, die eine zweckmäßige Formkontrolle aufweist und ausreichend unempfindlich gegen Umgebungsbedingungen, wie zum Beispiel Feuchtigkeit und Temperatur, ist. Damit ist gemeint, dass bevorzugte Trägerplatten die oben angeführten Eigenschaften über einen weiten Bereich von Umgebungsbedingungen hinweg aufweisen. Bevorzugt weist die Trägerplatte die oben angeführten Eigenschaften innerhalb eines Temperaturbereichs von etwa 10–30°C und eines Feuchtigkeitsbereichs von etwa 30–50% relativer Feuchte (RF) auf. Besonders bevorzugt weist die Trägerplatte die oben angeführten Eigenschaften über einen weiten Bereich von Temperaturen (d. h. von unter 0°C bis über 100°C) und einen weiten Bereich von Feuchtigkeitswerten (d. h. von unter 10% RF bis über 90% RF) auf.
Unter extremen Feuchtigkeitsbedingungen (d. h. Bedingungen von hoher Feuchtigkeit, über etwa 90% RF, und niedriger Feuchtigkeit, weniger als etwa 10% RF) wird die Trägerplatte nicht in nennenswertem Ausmaß entweder durch Ausdehnung oder durch Schrumpfung infolge von Wasseraufnahme bzw. Wasserverlust beeinträchtigt. Infolge dessen verformen sich Schleifgegenstände, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, nicht in nennenswertem Ausmaß (zum Beispiel ein Wölben oder Verziehen entweder in einer konkaven oder einer konvexen Weise).
Die Trägerplatte enthält einen thermoplastischen Verbindungswerkstoff (25, wie in 3 gezeigt) und eine wirksame Menge eines faserigen Verstärkungswerkstoffs (26, wie in 3 gezeigt). Mit einer "wirksamen Menge" eines faserigen Verstärkungswerkstoffs ist gemeint, dass die Trägerplatte eine genügende Menge des faserigen Verstärkungswerkstoffs enthält, um mindestens eine Verbesserung der Hitzebeständigkeit, der Zähigkeit, der Flexibilität, der Steifigkeit, der Formkontrolle usw., wie oben besprochen, zu bewirken.
Bevorzugt liegt die Menge des thermoplastischen Verbindungswerkstoffs in der Trägerplatte innerhalb eines Bereichs von etwa 60–99%, besonders bevorzugt innerhalb eines Bereichs von etwa 62–95% und ganz besonders bevorzugt innerhalb eines Bereichs von etwa 65–85%, auf der Basis des Gesamtgewichts der Trägerplatte. Der Rest einer typischen Trägerplatte ist überwiegend der faserige Verstärkungswerkstoff mit allenfalls wenigen Hohlräumen in der gehärteten Trägerplattenzusammensetzung. Obgleich der Verbindungswerkstoffzusammensetzung weitere Bestandteile beigegeben werden können, enthält die in der vorliegenden Erfindung verwendete Trägerplatte überwiegend einen thermoplastischen Verbindungswerkstoff und eine wirksamen Menge eines faserigen Verstärkungswerkstoffs.
In der Regel ist die Trägerplatte umso fester, je höher der Gehalt an Verstärkungswerkstoff ist. Wenn jedoch zu viel faseriger Verstärkungswerkstoff vorhanden ist, so kann die Trägerplatte für gewünschte Anwendungen zu spröde sein. Durch die richtige Auswahl des thermoplastischen Verbindungswerkstoffs und des faserigen Verstärkungswerkstoffs, wie zum Beispiel ein thermoplastischer Polyamid-Verbindungswerkstoff und verstärkende Glasfaser, können beträchtlich größere Mengen des Verbindungswerkstoffs verwendet werden, um eine gehärtete Trägerplattezusammensetzung mit allenfalls wenigen Hohlräumen und mit den oben beschriebenen Eigenschaften herzustellen.
Optional weist das gehärtete Material, das die Trägerplatte bildet, ein Hohlraumvolumen von weniger als etwa 0,1% auf. Im Sinne des vorliegenden Textes meint "Hohlraumvolumen" ein Volumen innerhalb der Trägerplatte, das mit Luft oder Gas gefüllt ist (d. h. fehlendes massives Material). Der prozentuale Anteil des Hohlraumvolumens kann durch Vergleichen der tatsächlichen Dichte (Masse/Volumen) der gehärteten Trägerplattezusammensetzung mit der errechneten Gesamtdichte der verschiedenen Komponenten ermittelt werden. Das heißt, der prozentuale Anteil des Hohlraumvolumens ist gleich [1-(tatsächliche Dichte/errechnete Dichte)] × 100.
Ein thermoplastischer Verbindungswerkstoff ist ein Polymermaterial (zum Beispiel ein organisches Polymermaterial), das weich wird und schmilzt, wenn es erhöhten Temperaturen ausgesetzt wird, und allgemein in seinen Ursprungszustand (d. h. seinen physikalischen Ursprungszustand) zurückkehrt, wenn es auf Umgebungstemperaturen abgekühlt wird. Während des Herstellungsprozesses wird der thermoplastische Verbindungswerkstoff über seine Erweichungstemperatur, oder in einigen Fällen über seine Schmelztemperatur, hinaus erwärmt, so dass er fließt und die gewünschte Form des Schleifgegenstandes bildet. Nach dem Ausbilden der Trägerplatte wird der thermoplastische Verbindungswerkstoff abgekühlt und verfestigt. Auf diese Weise kann der thermoplastische Verbindungswerkstoff zu verschiedenen Formen und Größen geformt werden.
Die Trägerplatte kann zum Beispiel durch Formgebung oder Formen des thermoplastischen Materials unter Verwendung herkömmlicher Formungstechniken wie zum Beispiel Spritzgießen ausgebildet werden. Die Verwendung solcher Formungstechniken kann die Menge der während der Herstellung vergeudeten Materialien im Vergleich zu herkömmlichen "Bahn"-Prozessen verringern. Spritzgießen kann es auch ermöglichen, dass die Trägerplatte stärker konzentrisch ist, als es früher möglich war. Wird die Trägerplatte konzentrisch ausgebildet, so unterstützt dies das Minimieren oder Beseitigen des Flatterns während des Gebrauchs der Schleifscheibe. Außerdem kann zum Beispiel eine konzentrische Trägerplatte die Einhaltung engerer Fertigungstoleranzen gestatten (d. h. bei der Montage des Schleifmaterials und des Verbindungselements). Außerdem kann zum Beispiel eine höhere Konzentrizität der Schleifscheibe ein Hochwölben der Ränder, zu dem es während des Schleifens kommen kann, minimieren oder verhindern, wodurch die Effizienz der Schleifscheibe erhöht wird.
Formungstechniken können es auch ermöglichen, einem Schrumpfen der Trägerplatte während der Herstellung entgegenzuwirken, und können ein Formen von Strukturelementen (zum Beispiel Verstärkungsrippen) in die Trägerplatte gestatten (wie es dem Fachmann bekannt ist), um ein Verziehen zu minimieren oder zu verhindern.
Es können auch Bahn-Herstellungsprozesse zum Bilden der Trägerplatte verwendet werden. In einem typischen Bahn-Herstellungsprozess wird die Trägerplatte für die Schleifscheibe in einer durchgängigen Bahnform ausgebildet und dann in die gewünschte Scheibenform geschnitten. Obgleich Spritzgießtechniken verwendet werden können, um Trägerplatten herzustellen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden (um engere Fertigungstoleranzen zu ermöglichen sowie Abfall zu vermeiden), soll dies nicht bedeuten, dass keine herkömmlichen "Bahn"-Prozesse verwendet werden können. Im Gegenteil: Das Verwenden herkömmlicher Bahn-Prozesse zum Ausbilden der Trägerplatte kann notwendig sein, wenn bestimmte Ausführungsformen der Trägerplatte (zum Beispiel thermoplastische imprägnierte Gewebe) verwendet werden.
Zu formbaren thermoplastischen Materialien, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, gehören jene mit einer hohen Schmelztemperatur, guten Hitzebeständigkeitseigenschaften und guten Zähigkeitseigenschaften, so dass die gehärtete Trägerplattezusammensetzung, die diese Materialien enthält, den Arbeitsbedingungen beim Schleifen und beim mechanischen Einsetzen des Verbindungselements ohne wesentliches Verformen oder Zerschleißen widersteht.
Zu gehärteten Trägerplattezusammensetzungen gehören jene, die einer Temperatur von mindestens etwa 200°C und einem Druck von mindestens etwa 7 kg/cm², bevorzugt mindestens etwa 13,4 kg/cm², an der Schleifkontaktstelle eines Werkstücks widerstehen können. Zu formbaren thermoplastischen Materialien gehören jene mit einem Schmelzpunkt von mindestens etwa 200°C, bevorzugt mindestens etwa 220°C. Außerdem ist die Schmelztemperatur des zähen, hitzebeständigen thermoplastischen Materials bevorzugt ausreichend niedriger (d. h. mindestens etwa 25°C niedriger) als die Schmelztemperatur des faserigen Verstärkungswerkstoffs. Auf diese Weise wird der faserige Verstärkungswerkstoff während des Formens des Verbindungswerkstoffs nicht beschädigt. Geeignete thermoplastische Materialien zeichnen sich auch dadurch aus, dass sie in einer wässrigen Umgebung allgemein unlöslich sind, mindestens wegen des Wunsches, die Schleifscheibe auf nassen Oberflächen anzuwenden.
Zu Beispielen von thermoplastischen Materialien, die sich zur Herstellung von Trägerplatten in Schleifgegenständen gemäß der vorliegenden Erfindung eignen, gehören Polycarbonate, Polyetherimide, Polyester, Polysulfone, Polystyrene, Acrylnitril- Butadien-Styren-Blockcopolymere, Acetalpolymere, Polyamide und Kombinationen daraus. Polyamid-Materialien sind bevorzugte thermoplastische Verbindungswerkstoffe, mindestens deshalb, weil sie von sich aus zäh und hitzebeständig sind, in der Regel eine gute Adhäsion an den bevorzugten Klebstoffharzen ohne Grundieren aufweisen und relativ preisgünstig sind.
Ein bevorzugtes thermoplastisches Material, aus dem eine Trägerplatte gebildet wird, ist ein Polyamidharzmaterial, das dadurch gekennzeichnet ist, dass es eine Amidgruppe aufweist, d. h. --C(O)NH--. Verschiedene Arten von Polyamidharzmaterialien (d. h. Nylons) können verwendet werden, wie zum Beispiel Nylon 6/6 oder Nylon 6. Nylon 6/6 ist ein Kondensationsprodukt von Apidinsäure und Hexamethylendiamin. Nylon 6/6 hat einen Schmelzpunkt von etwa 264°C und eine Zugfestigkeit von etwa 770 kg/cm². Nylon 6 ist ein Polymer von ε-Caprolactam. Nylon 6 hat einen Schmelzpunkt von etwa 223°C und eine Zugfestigkeit von etwa 700 kg/cm².
Zu Beispielen von handelsüblichen Nylonharzen, die als Trägerplatten in Gegenständen gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, gehören jene, die unter folgenden Handelsbezeichnung en erhältlich sind: "VYDYNE" von Monsanto, St. Louis, Missouri; "ZYTEL" und "MINLON", beide von DuPont, Wilmington, Delaware; "TROGAMID T" von Huls America, Inc., Piscataway, New Jersey; "CAPRON" von Allied Chemical Corp., Morristown, New Jersey; "NYDUR" von Mobay, Inc., Pittsburgh, Pennsylvania; und "ULTRAMID" von BASF Corp., Parsippany, New Jersey; obgleich auch ein mineralgefülltes thermoplastisches Material verwendet werden kann, wie zum Beispiel das mineralgefüllte Nylon 6-Harz, das unter der Handelsbezeichnung "MINLON" erhältlich ist.
Es sei noch einmal angemerkt, dass Trägerplatten, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, neben dem thermoplastischen Verbindungswerkstoff eine wirksame Menge an faserigem Verstärkungswerkstoff enthalten. Wie besprochen, ist eine "wirksame Menge" eines faserigen Verstärkungswerkstoffs eine genügende Menge, um mindestens eine Verbesserung der physikalischen Eigenschaften der Trägerplatte zu bewirken (d. h. Hitzebeständigkeit, Zähigkeit, Flexibilität, Steifigkeit, Formkontrolle usw.). Außerdem wird nicht so viel faseriger Verstärkungswerkstoff verwendet, dass eine nennenswerte Anzahl von Hohlräumen entstünde und die strukturelle Integrität der Trägerplatte beeinträchtigt werden würde. Bevorzugt liegt die Menge des faserigen Verstärkungswerkstoffs in der Trägerplatte innerhalb eines Bereichs von etwa 1–45%, besonders bevorzugt innerhalb eines Bereichs von etwa 5–40% und ganz besonders bevorzugt innerhalb eines Bereichs von etwa 15–35%, auf der Basis des Gewichts der Trägerplatte.
Der faserige Verstärkungswerkstoff kann in der Form von Einzelfasern oder Fasersträngen oder in der Form einer Fasermatte oder -bahn vorliegen. Der faserige Verstärkungswerkstoff kann zum Beispiel in der Form von Einzelfasern oder Fasersträngen für eine vorteilhafte Herstellung vorliegen. Fasern sind in der Regel als feine fadenartige Stücke mit einem Seitenverhältnis von mindestens etwa 100:1 definiert. Das Seitenverhältnis einer Faser ist das Verhältnis der längeren Abmessung der Faser zu der kürzeren Abmessung. Die Matte oder Bahn kann entweder in Form einer Gewebe- oder einer Vlies-Matrix vorliegen. Eine Vlies-Matte ist eine Matrix aus einer zufälligen Verteilung von Fasern, die durch Bonden oder Verheddern von Fasern durch mechanische, thermische oder chemische Mittel hergestellt wird..
Zu Beispielen brauchbarer Verstärkungsfasern in Anwendungen der vorliegenden Erfindung gehören metallische Fasern oder nichtmetallische Fasern. Zu nichtmetallischen Fasern gehören Glasfasern, Kohlefasern, Mineralfasern, Kunst- oder Naturfasern, die aus hitzebeständigen organischen Materialien hergestellt sind, oder Fasern aus Keramikmaterialien. Zu bevorzugten Fasern für Anwendungen der vorliegenden Erfindung gehören nichtmetallische Fasern, und zu besonders bevorzugten Fasern gehören hitzebeständige organische Fasern, Glasfasern oder Keramikfasern.
Mit "hitzebeständigen" organischen Fasern sind organische Fasern gemeint, die gegen Schmelzen oder sonstiges Aufbrechen unter den Bedingungen der Herstellung und des Gebrauchs der Trägerplatten beständig sind. Zu Beispielen brauchbarer organischer Naturfasern gehören Wolle, Seide, Baumwolle oder Zellulose. Zu Beispielen brauchbarer organischer Kunstfasern gehören Polyvinylalkohol-Fasern, Polyester-Fasern, Rayon-Fasern, Polyamid-Fasern, Acryl-Fasern, Aramid-Fasern oder Phenol-Fasern. Die bevorzugte organische Faser für Anwendungen der vorliegenden Erfindung ist die Aramid-Faser. Diese Faser ist auf dem freien Markt von DuPont Co., Wilmington, Delaware, unter den Handelsbezeichnung en "KEVLAR" und "NOMEX" erhältlich.
Generell eignet sich jede Keramikfaser in Anwendungen der vorliegenden Erfindung. Zu Beispielen von Keramikfasern, die für die vorliegende Erfindung geeignet sind, gehören jene, die unter den Warenzeichen "NEXTEL 312, 440, 610, 650 und 720" von 3M Company, St. Paul, Minnesota, vermarktet werden.
Die ganz besonders bevorzugten Verstärkungsfasern für Anwendungen der vorliegenden Erfindung sind Glasfasern, mindestens deshalb, weil sie den beschichteten Schleifgegenständen wünschenswerte Eigenschaften verleihen und relativ preisgünstig sind. Des Weiteren gibt es geeignete Grenzflächenbindemittel zum Verbessern der Adhäsion von Glasfasern an thermoplastischen Materialien. Glasfasern werden in der Regel anhand von mit Buchstaben gekennzeichneten Sorten klassifiziert; zum Beispiel E-Glas für elektrische Anwendungen und S-Glas für Festigkeitsanwendungen. Buchstaben-Codes bezeichnen auch Durchmesserbereiche. Zum Beispiel stellt die Größe "D" ein Filament mit einem Durchmesser von etwa 6 Mikrometern dar, und die Größe "G" stellt ein Filament mit einem Durchmesser von etwa 10 Mikrometern dar. Zu brauchbaren Sorten von Glasfasern gehören sowohl das E-Glas als auch das S-Glas der Filamentbezeichnungen D bis U. Zu bevorzugten Sorten von Glasfasern gehören das E-Glas der Filamentbezeichnung "G" und das S-Glas der Filamentbezeichnung "G". Handelsübliche Glasfasern gibt es zum Beispiel von Specialty Glass Inc., Oldsmar, Florida; Owens-Corning Fiberglass Corp., Toledo, Ohio; und Mo-Sci Corporation, Rolla, Missouri.
Wenn Glasfasern verwendet werden, so ist es bevorzugt, dass die Glasfasern von einem Grenzflächenbindemittel begleitet sind (d. h. einem Haftvermittler, wie zum Beispiel einem Silan-Haftvermittler), um die Adhäsion an dem thermoplastischen Material zu verbessern. Zu Beispielen von Silan-Haftvermittlern gehören jene, die unter den Handelsbezeichnung en "Z-6020" und "Z-6040" von Dow Corning Corp., Midland, Michigan, vermarktet werden.
Vorteile können durch die Verwendung von Fasermaterialien realisiert werden, die eine Länge von nur 100 Mikrometern aufweisen oder die so lang sind, wie es für eine durchgängige Faser erforderlich ist. Bevorzugt beträgt die Länge der Faser etwa 0,5 mm bis etwa 50 mm, besonders bevorzugt etwa 1 mm bis etwa 25 mm und ganz besonders bevorzugt etwa 1,5 mm bis etwa 10 mm. Der Denier-Wert von faserigen Verstärkungswerkstoffen, d. h. der Feinheitsgrad, für bevorzugte Fasern reicht von etwa 1 bis etwa 5000 Denier und liegt in der Regel zwischen etwa 1 und etwa 1000 Denier. Besonders bevorzugt liegt der Faser-Denier zwischen etwa 5 und etwa 300 und ganz besonders bevorzugt zwischen etwa 5 und etwa 200. Es versteht sich, dass der Denier stark durch den konkreten Typ des verwendeten faserigen Verstärkungswerkstoffs beeinflusst wird.
Der faserige Verstärkungswerkstoff kann in dem gesamten thermoplastischen Material verteilt sein (d. h. in dem gesamten Körper der Trägerplatte, anstatt bloß in der Oberfläche des thermoplastischen Materials eingebettet zu sein). Das dient dem Zweck des Verleihens verbesserter Festigkeits- und Verschleißeigenschaften in dem Körper der Trägerplatte. Eine Bauweise, wobei der faserige Verstärkungswerkstoff in dem gesamten thermoplastischen Verbindungswerkstoff des Trägerplattenkörpers verteilt ist, kann entweder unter Verwendung von Einzelfasern oder Fasersträngen oder einer Fasermatten- oder -bahnstruktur mit Abmessungen, die im Wesentlichen den Abmessungen der fertigen Trägerplatte entsprechen, realisiert werden. Obgleich in dieser bevorzugten Ausführungsform bestimmte Regionen der Trägerplatte möglicherweise keinen faserigen Verstärkungswerkstoff enthalten, ist es bevorzugt, dass der faserige Verstärkungswerkstoff im Wesentlichen gleichmäßig in der gesamten Trägerplatte verteilt ist.
Der faserige Verstärkungswerkstoff kann für vorteilhafte Anwendungen der vorliegenden Erfindung nach Wunsch ausgerichtet sein. Das heißt, die Fasern können zufällig verteilt sein, oder sie können so ausgerichtet sein, dass sie sich entlang einer gewünschten Richtung erstrecken, um verbesserte Festigkeits- und Verschleißeigenschaften zu verleihen. In der Regel sollten, wenn eine Orientierung gewünscht wird, die Fasern allgemein quer (±20°) zu der Richtung verlaufen, entlang der ein reißen vermieden werden soll.
Die Trägerplatten können des Weiteren eine wirksame Menge eines Zähigkeitsverbesserungsmittels enthalten. Dies ist für bestimmte Anwendungen bevorzugt. Ein Hauptzweck des Zähigkeitsverbesserungsmittels ist die Erhöhung der Schlagzähigkeit der Trägerplatte. Mit einer "wirksamen Menge eines Zähigkeitsverbesserungsmittels" ist gemeint, dass das Zähigkeitsverbesserungsmittel in einer solchen Menge vorhanden ist, die mindestens eine Verbesserung der Zähigkeit der Trägerplatte verleiht, ohne dass sie zu flexibel wird. Trägerplatten, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, enthalten bevorzugt genügend Zähigkeitsverbesserungsmittel, um die oben genannten wünschenswerten Aufpralltestwerte zu erreichen.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können eine Trägerplatte verwenden, die etwa 1% bis etwa 30% des Zähigkeitsverbesserungsmittels, auf der Basis des Gesamtgewichts der Trägerplatte, enthält. Bevorzugt liegt das Zähigkeitsverbesserungsmittel (d. h. der Zähigkeitsverbesserer) in einer Menge von etwa 5–15 Gewichts-% vor. Die Menge an Zähigkeitsverbesserer, die in einer Trägerplatte vorhanden ist, kann je nach dem konkret verwendeten Zähigkeitsverbesserer variieren. Je weniger elastomere Eigenschaften ein Zähigkeitsverbesserungsmittel besitzt, desto größer kann zum Beispiel die Menge des Zähigkeitsverbesserungsmittels sein, die benötigt wird, um den Trägerplatten wünschenswerte Eigenschaften zu verleihen.
Zu Beispielen von Zähigkeitsverbesserungsmitteln, die einer Trägerplatte der vorliegenden Erfindung wünschenswerte Steifigkeitseigenschaften verleihen, gehören gummiartige Polymere (zum Beispiel Naturkautschuk und synthetische Elastomere) und Weichmacher.
Zu Beispielen von Zähigkeitsverbesserungsmitteln (d. h. Gummizähigkeitsverbesserern und -weichmachern) gehören: Toluensulfonamid-Derivate (wie zum Beispiel ein Gemisch aus N-Butyl- und N-Ethyl-p-toluensulfonamid, auf dem freien Markt zum Beispiel zu beziehen bei Akzo Chemicals, Chicago, Illinois, unter der Handelsbezeichnung "KETJENFLEX 8"); Styren-Butadien-Copolymere; Polyether-Hauptketten-Polyamide (auf dem freien Markt zum Beispiel zu beziehen bei Atochem, Glen Rock, New Jersey, unter der Handelsbezeichnung "PEBAX"); Gummi-Polyamid-Copolymere (auf dem freien Markt zum Beispiel zu beziehen bei DuPont, Wilmington, Delaware, unter der Handelsbezeichnung "ZYTEL FN"); und funktionalisierte Triblock-Polymere aus Styren-(ethylen-butylen)-styren (auf dem freien Markt zum Beispiel zu beziehen bei Shell Chemical Co., Houston, Texas, unter der Handelsbezeichnung "KRATON FGI901"); und Gemischs daraus. Aus dieser Gruppe sind Gummi-Polyamid-Copolymere und Styren-(ethylen-butylen)-styren-Triblock-Polymere besonders bevorzugt, mindestens wegen der nutzbringenden Eigenschaften, die sie den Trägerplatten und dem Herstellungsprozess der vorliegenden Erfindung verleihen. Gummi-Polyamid-Copolymere sind ganz besonders bevorzugt, mindestens wegen der nutzbringenden Schlagfestigkeits- und Schleifeigenschaften, die sie den Trägerplatten verleihen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Wenn eine Trägerplatte durch Spritzgießen hergestellt wird, so wird der Zähigkeitsverbesserer in der Regel als eine Trockenmischung aus Zähigkeitsverbesserer-Pellets mit den anderen Komponenten beigegeben. Der Prozess beinhaltet in der Regel das Freifallmischen der Pellets des Zähigkeitsverbesserers mit Pellets des faserhaltigen thermoplastischen Materials. Ein besonders bevorzugtes Verfahren beinhaltet das Compoundieren des thermoplastischen Materials, der Verstärkungsfasern und des Zähigkeitsverbesserers in einem geeigneten Extruder, das Pelletisieren dieses Gemischs und das anschließende Einleiten dieser hergestellten Pellets in die Spritzgießmaschine. Handelsübliche Zusammensetzungen aus Zähigkeitsverbesserer und thermoplastischem Material gibt es zum Beispiel unter der Bezeichnung "ULTRAMID" von BASF Corp., Parsippany, New Jersey. Genauer gesagt, ist "ULTRAMID B3ZG6" ein Nylon-Harz, das ein Zähigkeitsverbesserungsmittel und Glasfasern enthält und zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet ist.
Neben den oben beschriebenen Materialien kann die Trägerplatte, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, je nach den gewünschten Endeigenschaften noch wirksame Mengen anderer Materialien oder Komponenten enthalten. Zum Beispiel kann die Trägerplatte einen Formstabilisator enthalten (d. h. ein thermoplastisches Polymer mit einem Schmelzpunkt, der höher ist als der, der oben für den thermoplastischen Verbindungswerkstoff beschrieben ist). Zu geeigneten Formstabilisatoren gehören, ohne darauf beschränkt zu sein, Poly(phenylensulfid), Polyimide und Polyaramide. Ein Beispiel eines bevorzugten Formstabilisators ist ein Polyphenylenoxid-Nylon-Gemisch, auf dem freien Markt zum Beispiel bei General Electric, Pittsfield, Massachusetts, unter der Handelsbezeichnung "NORYL GTX 910" zu beziehen. Wenn jedoch in dem Aufbau des aufbeschichteten Schleifmittels ein Grundbinder und ein Deckbinder auf Phenolbasis verwendet werden, so ist das Polyphenylenoxid-Nylon-Gemisch aufgrund einer ungleichmäßigen Wechselwirkung zwischen den Phenolharzklebeschichten und dem Nylon und einer daraus resultierenden Umkehrung des Formstabilisierungseffekts nicht bevorzugt. Diese ungleichmäßige Wechselwirkung resultiert aus der Schwierigkeit, gleichmäßige Gemische aus dem Polyphenylenoxid und dem Nylon zu erhalten.
Zu weiteren derartigen optionalen Materialien, die der Trägerplatte für bestimmte Anwendungen der vorliegenden Erfindung beigegeben werden können, gehören anorganische oder organische Füllstoffe. Anorganische Füllstoffe sind auch als mineralische Füllstoffe bekannt. Ein Füllstoff ist als ein teilchenförmiges Material definiert, das in der Regel eine Teilchengröße von weniger als etwa 100 Mikrometer, bevorzugt weniger als etwa 50 Mikrometer aufweist. Zu Beispielen brauchbarer Füllstoffe für Anwendungen der vorliegenden Erfindung gehören Ruß, Kalziumcarbonat, Siliziumdioxid, Kalziummetasilikat, Kryolit, Phenol-Füllstoffe oder Polyvinylalkohol-Füllstoffe. Wenn ein Füllstoff verwendet wird, so basiert dies auf der Theorie, dass der Füllstoff die Lücken zwischen den Verstärkungsfasern füllt und möglicherweise die Rissausbreitung durch die Trägerplatte hindurch verhindert. In der Regel wird ein Füllstoff nicht in einer Menge von mehr als etwa 20 auf der Basis des Gewichts der Trägerplatte, verwendet. Bevorzugt wird mindestens eine wirksame Menge an Füllstoff verwendet. Im vorliegenden Text meint der Begriff "wirksame Menge" in diesem Zusammenhang eine Menge, die genügt, um die gehärtete Trägerplatte auszufüllen, ohne in nennenswertem Ausmaß ihre Zugfestigkeit zu verringern.
Zu anderen brauchbaren optionalen Materialien oder Komponenten, die der Trägerplatte für bestimmte Anwendungen der vorliegenden Erfindung beigegeben werden können, gehören Pigmente, Öle, Antistatikmittel, Flammhemmer, Wärmestabilisatoren, Ultraviolettstabilisatoren, innere Schmiermittel, Antioxidanzien und Verarbeitungshilfsmittel. In der Regel verwendet man keine größeren Mengen dieser Komponenten, als für gewünschte Ergebnisse benötigt werden.
Weitere Beispiele von geeigneten Materialien für die Trägerplatte sind im US-Patent Nr. 5,316,812 (Stout und Mitarbeiter) und 5,669,941 (Peterson) beschrieben.
Das Verwenden des Verbindungswerkstoffs in Kombination mit dem faserigen Verstärkungswerkstoff verleiht dem Trägerplattenmaterial Festigkeit und Flexibilität, wodurch es dünner und leichter als Trägerplatten sein kann, die in früheren Schleifscheiben verwendet wurden (zum Beispiel thermoplastische imprägnierte Gewebe). Die mechanischen Eigenschaften der Trägerplatte in der erfindungsgemäßen Schleifscheibe ermöglichen es, das Verbindungselement in die Trägerplatte hineinzupressen, ohne dass die Trägerplatte reißt, während die Trägerplatte fest genug bleibt, um den rauen Arbeitsbedingungen während des Schleifens gewachsen zu sein.
Bevorzugt misst die Trägerplatte zwischen 3 Inch (7,62 cm) bis 7 Inch (17,78 cm) im Durchmesser und ist im Wesentlichen von kreisrunder Form, weil dies industrielle Standardgrößen von Schleifscheiben sind. Dem Fachmann ist jedoch klar, dass auch andere Größen in Betracht gezogen werden können, ohne vom Geist und Geltungsbereich der Erfindung abzuweichen. Die Trägerplatte wird in der Regel auf eine Dicke von ungefähr 20 Milli-Inch (0,51 mm) bis ungefähr 70 Milli-Inch (1,78 mm) ausgebildet, besonders bevorzugt von ungefähr 40 Milli-Inch (1,02 mm) bis ungefähr 55 Milli-Inch (1,40 mm) und ganz besonders bevorzugt bis ungefähr 50 Milli-Inch (1,27 mm).
Dünne Trägerplatten haben zusätzliche Vorteile. Wird zum Beispiel eine Schleifscheibe mit einer dünnen, festen Trägerplatte hergestellt, so verringert sich das Gewicht der Schleifscheibe. In vielen industriellen Schleifanwendungen werden höhere Drehzahlen benötigt. Bei einer leichteren Schleifscheibe. wird die Kraft verringert, die zum Drehen der Schleifscheibe erforderlich ist. Somit werden die Umdrehungen pro Minute (U/min), die mit dem gleichen Kraftaufwand erzeugt werden können, erhöht. Außerdem verringert das Senken des Gewichts der Schleifscheibe das Gewicht, das durch den Arbeiter zu tragen ist, wodurch einer raschen Ermüdung entgegengewirkt wird. Und schließlich erfordern dünnere Trägerplatten weniger Material für die Produktion und sind von sich aus billiger.
Trägerplatten, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, können die Verwendung leichter gewindeloser Verbindungselemente ermöglichen, die in die Trägerplatte hineingeprägt werden können. Das Formen von Strukturelementen in die Trägerplatte erhöht die strukturierte Festigkeit der Trägerplatte, ohne das Gewicht der Trägerplatte wesentlich zu erhöhen. Alle diese Merkmale ermöglichen eine Senkung des Gesamtgewichts des Werkzeugs, wodurch der Arbeiter nicht so schnell ermüdet.
Schleifmaterial, das in Schleifgegenständen gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann so geformt sein, dass ein Ringraum aus Material gebildet wird, der auf der Trägerplatte montiert wird. In einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schleifscheibe wird Schleifmaterial auf einzelne Fächerklappen aufbeschichtet (50, in 2 gezeigt), die überlappt und an der Trägerplatte angehaftet sind, so dass eine "Fächerschleifscheibe" entsteht, wie sie dem Fachmann bekannt ist und in den 1–3 veranschaulicht sind. Die Fächerklappen sind so angeordnet, dass, wenn die Schleifscheibe an dem Werkzeug (12, wie in 1 gezeigt) angebracht ist und in Kontakt mit einer Arbeitsoberfläche gebracht wird, die Rotation der Schleifscheibe bewirkt, dass die Schleifmittel-Fächerklappen die Arbeitsoberfläche abschleifen.
Andere Ausführungsformen von Schleifgegenständen gemäß der vorliegenden Erfindung können anderes Schleifmaterial verwenden, wie zum Beispiel aufbeschichtete Schleifmittel, gebundene Schleifmittel und Vlies-Schleifmittel, die dem Fachmann allesamt bekannt sind.
Ein weiteres Beispiel einer beispielhaften Schleifscheibe gemäß der vorliegenden Erfindung ist in 4 gezeigt. Die Schleifscheibe 110 enthält Schleifmaterial 122, ein Verbindungselement 124 und Kleber 138 (einschließlich einer inneren Bahn 140 aus Kleber 138), wie mit Bezug auf die 1–3 beschrieben. Der Schleifgegenstand 120 in 4 ist als ein Vlies-Schleifmittel veranschaulicht. Vlies-Schleifmittelprodukte (die zum Beispiel in 4 veranschaulicht sind) enthalten in der Regel eine offene, federnd-poröse Polymerfilamentstruktur mit Schleifkörnern, die in der gesamten Struktur verteilt sind und darin mittels eines organischen Verbindungswerkstoffs haftend gebunden sind. Zu Beispielen von Filamenten gehören Polyester-Fasern, Polyamid-Fasern und Polyaramid-Fasern.
Techniken zum Herstellen von Schleifbelägen, -materialien usw. sind dem Fachmann bekannt, wie auch Materialien zum Herstellen derselben (siehe zum Beispiel US-Patent-Nummern 4,314,827 (Leitheiser und Mitarbeiter); 4,518,397 (Leitheiser und Mitarbeiter); 4,623,364 (Cottringer und Mitarbeiter); 4,744,802 (Schwabel); 4,770,671 (Monroe und Mitarbeiter); 4,881,951 (Wood und Mitarbeiter); 5,011,508 (Wald und Mitarbeiter); 5,139,978 (Wood); 5,201,916 (Berg und Mitarbeiter); 5,366,523 (Rowenhorst und Mitarbeiter); 5,429,647 (Larmie); 5,498,269 (Larmie); 5,551,963 (Larmie); 4,311,489 (Kressner); 4,652,275 (Bloecher und Mitarbeiter); 4,799,939 (Bloecher und Mitarbeiter); 4,734,104 (Broberg); 4,737,163 (Larkey); 5,203,884 (Stout und Mitarbeiter); 5,496,386 (Broberg und Mitarbeiter); 5,609,706 (Benedict und Mitarbeiter); 5,961,674 (Gagliardi und Mitarbeiter); 4,543,107 (Rue); und 2,958,593 (Hoover und Mitarbeiter)).
Zu geeigneten organischen Verbindungswerkstoffen zur Herstellung von Schleifbelägen gehören duroplastische organische Polymere. Zu Beispielen geeigneter duroplastischer organischer Polymere gehören Phenolharze, Harnstoff-Formaldehydharze, Melamin-Formaldehydharze, Urethanharze, Acrylatharze, Polyesterharze, Aminoplastharz mit α,β-ungesättigten Carbonyl-Seitengruppen, Epoxidharze, acryliertes Urethan, acrylierte Epoxidharze, und Kombinationen daraus. Der Verbindungswerkstoff und/oder das Schleifmittelprodukt können auch Zusatzstoffe enthalten, wie zum Beispiel Fasern, Schmiermittel, Netzmittel, thixotrope Materialien, oberflächenaktive Substanzen, Pigmente, Farbstoffe, Antistatik-Mittel (zum Beispiel Ruß, Vanadiumoxid, Graphit usw.), Haftvermittler (zum Beispiel Silane, Titanate, Zirkoaluminate usw.), Weichmacher, Suspendierhilfsmittel und dergleichen. Die Mengen dieser optionalen Zusatzstoffe werden so gewählt, dass die gewünschten Eigenschaften erhalten werden. Die Haftvermittler können die Adhäsion an den Schleifmittelteilchen und/oder dem Füllstoff verbessern. Die Verbindungswerkstoffchemie kann thermisch gehärtet oder strahlungsgehärtet oder thermisch gehärtet und strahlungsgehärtet werden. Zusätzliche Details zur Verbindungswerkstoffchemie finden sich zum Beispiel in den US-Patent-Nummern 4,588,419 (Caul und Mitarbeiter), 4,751,137 (Turney und Mitarbeiter) und 5,436,063 (Follett und Mitarbeiter).
In der Regel haben die Schleifmittelteilchen eine Moh-Härte von mindestens 5, 6, 7, 8, 9 oder sogar 10. Zu geeigneten Schleifkörnern gehören Schmelz-Sinterkorund (einschließlich weißer Schmelz-Sinterkorund, wärmebehandeltes Aluminiumoxid und braunes Aluminiumoxid), Siliziumcarbid, Borcarbid, Titancarbid, Diamant, kubisches Bornitrid, Granat, Schmelz-Sinterkorund-Zirkoniumoxid und Solgel-abgeleitete Schleifmittelteilchen und dergleichen. Die Solgel-abgeleiteten Schleifmittelteilchen können gekeimt oder nicht-gekeimt sein. Gleichermaßen können die Solgel-abgeleiteten Schleifmittelteilchen zufällig geformt sein, oder ihnen kann eine Form zugeordnet sein, wie zum Beispiel eine Stab- oder eine Dreiecksform. Zu Beispielen von Solgel-Schleifmittelteilchen gehören jene, die in den US-Patent-Nummern 4,314,827 (Leitheiser und Mitarbeiter), 4,518,397 (Leitheiser und Mitarbeiter), 4,623,364 (Cottringer und Mitarbeiter), 4,744,802 (Schwabel), 4,770,671 (Monroe und Mitarbeiter), 4,881,951 (Wood und Mitarbeiter), 5,011,508 (Wald und Mitarbeiter), 5,090,968 (Pellow), 5,139,978 (Wood), 5,201,916 (Berg und Mitarbeiter), 5,227,104 (Bauer), 5,366,523 (Rowenhorst und Mitarbeiter), 5,429,647 (Larmie), 5,498,269 (Larmie) und 5,551,963 (Larmie) beschrieben sind. Die Schleifkörner können auch in der Form von Schleifmittelagglomeraten vorliegen.
Bei den Ausführungsformen der in den 1–4 gezeigten Schleifscheiben ist das Schleifmaterial 20 und 120 an der Trägerplatte 22 und 122 mittels Kleber 38 und 138 angehaftet. Die radiale und die axiale Dicke des Schleifmittels 20 und 120 können gemäß der gewünschten Anwendung und der Art des Schleifmaterials variieren.
Das Schleifen mit Schleifgegenständen gemäß der vorliegenden Erfindung kann trocken oder nass erfolgen. Beim Nassschleifen kann die Flüssigkeit in Form eines leichten Nebels oder in überflutender Form eingeleitet oder zugeführt werden. Zu Beispielen von üblicherweise verwendeten Flüssigkeiten gehören: Wasser, wasserlösliches Öl, organisches Schmiermittel und Emulsionen. Die Flüssigkeit kann dazu dienen, die beim Schleifen entstehende Wärme zu mindern, und/oder kann als Schmiermittel fungieren. Die Flüssigkeit kann geringe Mengen an Zusatzstoffen enthalten, wie zum Beispiel Bakterizide, schaumbremsende Mittel und dergleichen.
Die Schleifgegenstände gemäß der vorliegenden Erfindung können dafür verwendet werden, Werkstücke wie zum Beispiel Aluminium und Aluminiumlegierungen, Kohlenstoffstähle, unlegierte Weichstähle, Werkzeugstähle, Edelstahl, gehärteten Stahl, Messing, Titan, Glas, Keramik, Holz, holzartige Materialien, Kunststoffe, Farbe, lackierte Oberflächen, organische beschichtete Oberflächen und dergleichen zu schleifen.
Obgleich die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen beschrieben wurde, erkennt der Fachmann, dass Änderungen in Form und Detail vorgenommen werden können, ohne vom Geltungsbereich der Ansprüche abzuweichen.

Claims

Schleifgegenstand (10) der Folgendes aufweist: eine Trägerplatte (22), die mit einer ersten Hauptfläche und einer zweiten der ersten Hauptfläche gegenüberliegenden Hauptfläche ausgestattet ist, wobei die Trägerplatte (22) allgemein kreisförmig ausgeführt ist, wobei die Trägerplatte (22) eine zentrale Öffnung (26) aufweist, die sich durch sie erstreckt, und wobei die Trägerplatte (22) Folgendes aufweist: einen faserigen Verstärkungswerkstoff; und einen Schleifbelag (20), der an der ersten Hauptfläche der Trägerplatte (22) befestigt ist; und ein Verbindungselement (24), das an der Trägerplatte (22) fest angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (22) einen thermoplastischen Verbindungswerkstoff aufweist; und das Verbindungselement (24) auf die Trägerplatte (22) gedrückt wird, um mit der zentralen Öffnung (26) konzentrisch zu sein, wobei das Verbindungselement (24) mehrere durchtretende Elemente (46) aufweist und wobei ferner jedes durchtretende Element (46) die Trägerplatte (22) von der Schleifflächenseite (22A) durchstößt.
Schleifgegenstand nach Anspruch 1, wobei der Gegenstand eine Fächerschleifscheibe ist.
Schleifgegenstand nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Schleifbelag (20) einen Vlies-Schleifwerkstoff aufweist.
Schleifgegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der thermoplastische Verbindungswerkstoff Polyamid aufweist.
Schleifgegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der thermoplastische Verbindungswerkstoff Polyester aufweist.
Schleifgegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der feinfaserige Verstärkungswerkstoff Glasfasern aufweist.
Schleifgegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Verbindungselement (24) in der Form einer Tinnerman-Mutter ausgebildet ist.
Schleifgegenstand nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Verbindungselement (24) in der Form einer Grit-Lock-Mutter ausgebildet ist.
Verfahren zum Herstellen eines Schleifgegenstands (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, das Folgendes aufweist: Aufbringen von Kleber (38) auf eine Trägerplatte (22) mit einer zentralen Öffnung (26), wobei die Trägerplatte (22) einen thermoplastischen Verbindungswerkstoff und einen faserigen Verstärkungswerkstoff aufweist, Anordnen von Schleifwerkstoff (20) auf dem Kleber (38), Anordnen der Trägerplatte (22) auf einer Aufspannvorrichtung, Anordnen eines Verbindungselementes (24) mit Zacken (46), so dass es konzentrisch zur zentralen Öffnung (26) ist, Aufdrücken des Verbindungselementes (24) auf die Trägerplatte (22) und Drücken der Zacken (46) durch die Trägerplatte (22) und Falten der Zacken (46), um das Verbin dungselement (24) fixierbar an der Trägerplatte (22) anzubringen.
Verfahren zum Abschleifen einer Fläche, wobei dieses Verfahren Folgendes aufweist: Bereitstellen eines Schleifgegenstands (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, Berühren mindestens eines Abschnitts des Schleifbelags (20) mit einer Fläche eines Werkstücks, und Bewegen des Schleifgegenstands (10) relativ zur Fläche des Werkstücks, so dass mindestens ein Abschnitt des Werkstücks durch mindestens einen Abschnitt des Schleifbelags (20) abgeschliffen wird.