Абразивное изделие
Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано при изготовлении абразивного изделия, приводимого в движение в определенном направлении относительно шлифуемой детали. На подложке, состоящей из взаимно параллельных нитей подложки, размещен абразивный слой, состоящий из взаимно параллельных абразивных нитей. Последние расположены на расстоянии друг относительно друга поперек по отношению к нитям подложки и прикреплены к ним. Нити подложки и абразивные нити размещены в отдельных взаимно параллельных плоскостях. Наличие открытой структуры позволяет удалять шлифовальную пыль, образующуюся в процессе абразивного истирания, что увеличивает срок службы абразивного изделия. 9 з.п. ф-лы, 5 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к абразивному изделию, состоящему из подложки, содержащей взаимно параллельные нити подложки, и абразивного слоя, содержащего взаимно параллельные абразивные нити, расположенные на расстоянии друг относительно друга, которые проходят, по существу, поперечно по отношению к нитям подложки и прикреплены к ним.
Уровень техники
Такие абразивные изделия известны из уровня техники, например, по патентным публикациям US 4133147, US 1561727 А и US 2984052 А. В этих документах раскрываются абразивные изделия, состоящие из параллельных абразивных нитей (утоков), расположенных на расстоянии друг относительно друга и прикрепленных друг к другу поперечными нитями основы. Абразивные нити прикреплены к нитям основы цепочечными швами, означающими, что нити основы проходят как с верхней стороны, так и с нижней стороны абразивных нитей.
Щетка по патенту US 4133147 не имеет открытой структуры, поскольку некоторые из ее основ и утков запрессованы в однородный слой пластмассы, а цепочечные швы обеспечивают эластичный эффект и допускают растяжение в продольном направлении нитей основы, и поэтому сращивание изделия может становиться весьма проблематичной задачей. Эти два последних соображения справедливы также и в отношении абразивного изделия, описываемого в патенте US 1561727. Это изделие хотя и снабжено открытой структурой, но легко можно понять, что поскольку нити основы проходят по обе стороны от абразивных нитей, изделие быстро рвется при абразивном истирании.
Изделие, описываемое в патенте US 2984052, в основном, соответствует изделию, описываемому в патенте US 1561727. Однако это изделие более долговечно, чем изделие по патенту US 1561727, но такое улучшение достигнуто за счет значительного ухудшения абразивного эффекта, поскольку абразивный материал наносится не на все места пересечения нитей утка и основы, а только лишь через одно.
Раскрытие изобретения
Идея настоящего изобретения заключается в том, чтобы избежать вышеуказанных недостатков. Абразивное изделие, согласно настоящему изобретению, отличается тем, что нити подложки и абразивные нити размещены в отдельных, взаимно параллельных плоскостях. Тот факт, что нити подложки и абразивные нити проходят в отдельных плоскостях, позволяет получить абразивное изделие, имеющее открытую структуру и обладающее значительной прочностью на растяжение в продольном направлении нитей подложки. Помимо того, что изделие обладает отличными абразивными свойствами, это изделие легко можно сращивать, получая из него бесконечные ленты.
Особенно в том случае, если абразивные нити размещены, по существу, перпендикулярно к нитям подложки, предпочтительно, чтобы абразивные нити были прямыми, благодаря чему обеспечивалось бы равномерное истирание абразивного изделия по всей его ширине. С целью обеспечения как можно более обширной абразивной поверхности, предпочтительно, чтобы абразивные нити были приплюснутыми, причем диаметр их в плоскости абразивного слоя был бы больше, чем в направлении, перпендикулярном к указанной плоскости.
Установлено, что абразивные нити не обязательно должны быть расположены строго перпендикулярно к нитям подложки, так как отличные результаты могут быть получены даже в том случае, если абразивные нити образуют угол с этими нитями, который находится в пределах от 45° до 135°, а предпочтительно - в пределах от 75° до 105°. Необходимое соотношение между общей площадью абразивной поверхности и общей площадью свободных промежутков для сбора шлифовальной пыли получают в том случае, если ширина промежутка между последовательно расположенными абразивными нитями находится в пределах от 0,2 диаметра абразивных нитей в плоскости абразивного слоя до 3,0 таких диаметров, а предпочтительно - в пределах от 0,5 до 1,0 этого диаметра.
Если нити подложки расположены на расстоянии друг относительно друга, и расстояние между находящимися рядом друг с другом нитями подложки предпочтительно соответствует, по существу, диаметру этих нитей, замеренному в плоскости подложки, то тогда обеспечивается получение высокоэффективного абразивного изделия, обладающего длительным сроком службы, поскольку абразивная пыль может удаляться с данного абразивного изделия в ходе процесса абразивной обработки, проникая сквозь отверстия между нитями подложки. Кроме того, такое абразивное изделие можно легко сращивать, потому что нити подложки можно расположить таким образом, чтобы они перекрывали собой место сращивания. Тем не менее, в качестве альтернативы для такого абразивного изделия, имеющего открытую структуру и показывающего высокую эффективность, возможен также и такой вариант, в котором нити подложки будут расположены вплотную друг к другу, обеспечивая получение, по существу, сплошной подложки. Преимущество такого варианта осуществления настоящего изобретения состоит в том, что можно тем самым повысить стойкость подложки. Прочность и стойкость изделия могут быть повышены в еще большей степени, если подложка будет также содержать еще, по меньшей мере, один слой нитей основы и (или) утка.
Краткое описание чертежей
Ниже сущность изобретения поясняется более подробно при рассмотрении прилагаемых чертежей, на которых: фиг.1 представляет собой изображенный в перспективе вид первого варианта исполнения абразивного изделия в соответствии с настоящим изобретением; фиг.2 представляет собой поперечный разрез по линии II...II, показанной на фиг.1; на фиг.3 показан второй вариант исполнения абразивного изделия в соответствии с настоящим изобретением; а на фиг.4 и 5 показано как осуществляется сращивание.
Осуществление изобретения
Абразивное изделие, показанное на фиг.1 и 2, состоит из подложки 1 и абразивного слоя 2. Направление шлифования для данного абразивного изделия обозначено при помощи стрелки 3, а само изделие предпочтительно выполняется в виде ленты, продольное направление которой совпадает с направлением 3 шлифования.
Подложка 1 содержит прямые, взаимно параллельные нити 4 подложки, находящиеся в одной и той же плоскости и проходящие в направлении 3 шлифования для данного абразивного изделия. Нити 4 подложки расположены на расстоянии друг относительно друга предпочтительно таким образом, чтобы промежуток между двумя расположенными рядом друг с другом нитями предпочтительно соответствовал диаметру нити, замеряемому в плоскости подложки. Абразивный слой 2, в свою очередь, содержит взаимно параллельные абразивные нити 5, которые, по существу, проходят прямо в вертикальном и в поперечном направлении изделия и расположены поперечно по отношению к нитям 4 подложки, а также к направлению 3 шлифования. Эти нити расположены на расстоянии друг относительно друга, при этом промежуток между нитями предпочтительно соответствует диаметру нити, замеренному в плоскости абразивного слоя. Таким образом, нити 4 и 5 расположены в соответствующих плоскостях, которые параллельны одна другой и находятся рядом друг с другом. Нити 4 подложки представляют собой нити основы, а абразивные нити 5 представляют собой нити утка в составе сетки абразивного изделия. Нити прикреплены друг к другу в местах их пересечения, например, с помощью соответствующего клеящего вещества.
Нити 4 и 5 предпочтительно изготавливаются из одного или нескольких пучков волокон, причем в данном случае абразивные волокна 5 покрыты слоем абразивного материала, закрепленного на поверхности нити при помощи соответствующего клеящего вещества. Внутри нитей может также находиться абразивный материал. Абразивные нити 5 имеют приплюснутую форму, и поэтому их диаметр в плоскости абразивного слоя больше, чем в направлении, перпендикулярном указанной плоскости. Причиной, обусловливающей такую приплюснутость, является калибровка абразивного изделия, осуществляемая в процессе производства данного изделия, в результате которой обеспечивается равномерность истирания абразивных нитей. Диаметр абразивных нитей, замеряемый в плоскости абразивного слоя, в типичном случае находится в пределах от 0,3 до 6,0 мм, а предпочтительно - в пределах от 0,5 до 3,0 мм.
На фиг.3 показан другой вариант исполнения абразивного изделия в соответствии с настоящим изобретением. В этом случае нити 4 подложки расположены, по существу, вплотную друг к другу, обеспечивая получение, по существу, сплошной подложки. Во всех остальных отношениях этот вариант осуществления настоящего изобретения находится в полном соответствии с тем, что показано на фиг.1 и 2.
На фиг.4 и 5 показано как сращиваются концы абразивной ленты, чтобы получить бесконечную абразивную ленту. Перед проведением сращивания удаляют на одном конце абразивной ленты одну или несколько, а в представленном на чертежах примере - две абразивные нити 5, в результате чего нити 4 подложки образуют в оголенных местах пальцеобразные выступы удлиненной формы. Эти пальцеобразные выступы продевают в промежутки между нитями 4 подложки на другом конце абразивной ленты, после чего к пальцеобразным выступам на указанном другом конце крепятся абразивные нити (см. фиг.5). Таким образом, абразивное изделие, выполненное в соответствии с настоящим изобретением, позволяет легко получить при сращивании долговечное соединение. В альтернативе, можно также удалять и по одной абразивной нити 5 на обоих концах абразивной ленты.
Как показано на фиг.1-3, существует разность уровней расположения нитей 4 подложки и абразивных нитей 5, образующаяся в результате того, что абразивные нити находятся на поверхности подложки. При наличии такой разности уровней расположения обеспечивается возможность покрытия абразивным материалом 6 только лишь одних абразивных нитей 5. Поскольку абразивная обработка осуществляется только лишь поперечно расположенными нитями, отсутствует опасность того, что на детали, подвергаемой абразивной обработке, будут образовываться полосы, обычно оставляемые продольно расположенными абразивными нитями. Нити 4 подложки предпочтительно изготавливаются из нескрученных или же из незначительно скрученных пучков волокон, в то время как пучки волокон абразивных нитей 5 подвергаются скручиванию в несколько большей степени для того, чтобы придать этим нитям более существенную объемность и получить соответствующую разность высоты по сравнению с нитями подложки. Именно за счет этой разности высоты и обеспечивается то, что с объектом, подвергаемым абразивной обработке, обычно приходят в соприкосновение только лишь одни абразивные нити 5.
В отличие от того, что указано здесь выше, абразивные нити 5 могут образовывать с нитями 4 подложки угол, отличающийся от 90°. Этот угол может находиться в пределах между 45° и 135°, однако предпочтительно, чтобы данный угол находился в пределах между 75° и 105°. Преимущество, получаемое при косом расположении абразивных нитей, состоит в обеспечении большей плавности протекания процесса абразивного истирания и, следовательно, в соответствующем увеличении срока службы абразивного изделия. Под углом к направлению 3 шлифования для данного изделия могут располагаться также и нити 4 подложки, однако предпочтительно, чтобы эти нити располагались под углом не более чем 30°.
Естественно, что с целью стабилизации подложки вполне возможно дополнительно к нитям 4 подложки также и применение, по меньшей мере, одного добавочного слоя нитей, которые проходят в продольном направлении, в поперечном направлении или же под разными углами по отношению к направлению 3 шлифования.
Благодаря открытой структуре предлагаемого абразивного изделия, существенному повышению прочности его на растяжение в направлении шлифования и возможности достаточно просто осуществлять его сращивание, предлагаемое абразивное изделие представляет собой значительно более совершенное изделие по сравнению с известными абразивными изделиями. Кроме того, наличие у него открытой структуры обеспечивает также хорошие возможности для удаления из этого изделия шлифовальной пыли, образующейся в процессе абразивного истирания, например, путем создания пониженного давления с абразивной стороны данного абразивного изделия и повышенного давления с противоположной его стороны.
1. Абразивное изделие, содержащее подложку, состоящую из взаимно параллельных нитей подложки, и абразивный слой, состоящий из взаимно параллельных абразивных нитей, расположенных на расстоянии относительно друг друга, проходящих, по существу, поперек по отношению к нитям подложки и прикрепленных к ним, отличающееся тем, что нити подложки и абразивные нити размещены в отдельных взаимно параллельных плоскостях.
2. Абразивное изделие по п.1, отличающееся тем, что абразивные нити являются прямыми и проходят, по существу, перпендикулярно к нитям подложки.
3. Абразивное изделие по п.2, отличающееся тем, что абразивные нити приплюснуты таким образом, что диаметр их в плоскости абразивного слоя больше, чем в направлении, перпендикулярном к указанной плоскости.
4. Абразивное изделие по п.1, отличающееся тем, что абразивные нити образуют угол с нитями подложки, который находится в пределах от 45÷135°, предпочтительно в пределах 75÷105°.
5. Абразивное изделие по п.4, отличающееся тем, что ширина промежутка между последовательно расположенными абразивными нитями находится в пределах от 0,2 диаметра абразивных нитей в плоскости абразивного слоя до 3,0 таких диаметров, предпочтительно в пределах от 0,5 до 1,0 этого диаметра.
6. Абразивное изделие по п.1, отличающееся тем, что абразивные нити образованы из одного или нескольких пучков волокон, при этом на поверхности нитей расположен абразивный материал.
7. Абразивное изделие по п.1, отличающееся тем, что нити подложки являются прямыми и расположены на расстоянии относительно друг друга, причем расстояние между соседними нитями подложки, по существу, соответствует диаметру этих нитей в плоскости подложки.
8. Абразивное изделие по п.1, отличающееся тем, что нити подложки расположены вплотную друг к другу, обеспечивая получение, по существу, сплошной подложки.
9. Абразивное изделие по п.8, отличающееся тем, что подложка также включает в себя, по меньшей мере, один слой нитей основы и/или утка.
10. Абразивное изделие по любому из пп.1-9, отличающееся тем, что оно образует ленту, в которой нити подложки проходят, по существу, в продольном направлении ленты, а абразивные нити проходят, по существу, в поперечном направлении ленты.
