專利名稱：拋光工具及其制造方法
技術領域：
本發明一般地涉及一種拋光工具及制造這種工具的方法，更具體地說，涉及具有改進的織物或布的拋光工具，該改進的織物或布大大增加了工具的效率、使用壽命，和生產率。
背景技術：
各種拋光工具也許最普遍的是以拋光輪形式實施。拋光輪包括一個或一個以上提供一個心軸孔的盤或板。布或織物固定到盤上并在徑向上從盤中伸出。織物伸出的邊是工具的工作面。對每個輪可以提供幾層或幾合股織物，并且織物可以折疊、集束、起皺、或打褶，以使織物的邊在表面處前后成鋸齒形，并且工具的工作面可以在徑向上比織物由其伸出的盤或板顯著更寬。
各拋光輪可以在有或沒有隔離片情況下堆垛在心軸孔上，以便形成安裝到所要求的軸向長度的拋光輥或拋光單元。拋光輥可以具有相當大的軸向長度。
輪拋光的另一些形式可以通過使織物繞一個芯環卷繞或折疊形成，以便用被壓入環固定的織物折疊部分徑向上向外伸出。壓入環可以包括多個齒，這些齒沿徑向在芯環的外面咬入織物。壓入環可以固定到一個芯板或盤上，或者可以直接堆垛并夾緊在心軸上。
某些旋轉式拋光輪或布拋光輪不用芯板和壓入環制造。每個疊加的拋光輪織物層通常都是用繞中央孔的環形縫合排簡單地縫合在一起。此外可以包括另一些縫合。將各輪部分對齊并夾緊在心軸上。
拋光輪的另一種形式是通稱為翼片輪的那種。將一層或多層拋光輪織物形成翼片，這些翼片通常很接近地間隔開并固定到一個旋轉輪轂上。翼片的邊緣一般平行于輪轂的旋轉軸線延伸，這與其它的輪式工具不同，其它的輪式工具的織物邊緣一般是在旋轉軸的周邊上不規則地延伸。
代替織物固定到輪、盤，或輪轂上，織物可以固定到撓性皮帶上，該皮帶繞至少兩個滑輪張緊，其中一個滑輪用電力驅動。
如上所述的那些拋光工具一般可以從Jacksonlea購買，Jacksonlea是美國北卡羅來納州conover的Jason Inc.一個部門，并且這些工具用眾所周知的商標如CHURCHILL和JACKSONTM出售。
這些電動工具的織物當然是部分工具接觸工件和部分工具磨損。工具可變速旋轉。主軸和S.FM速度選擇方案是精加工考慮的結果，如部件結構、切削要求、精加工類型、發熱、輸出要求及其它等。織物在工件上運動可以在工件和織物二者中產生足夠的熱量。一般已發現，這種熱量對二者可能是有害的。例外情況是鋁，在鋁這里高熱量通常達到最佳結果。這通常是通過較高的速度和壓力得到。
另外，按照所要求的精加工而定，織物可以處理，或者可以把處理以桿、棒或噴霧(液體)形式加到工作面上，所用的處理可以視拋光的材料和所要求的精加工而定變化很大。
例如，拋光可以有至少三種分類，它們是切削拋光，用于產生一個初步的平滑度；切削和鏡面拋光，用于產生平滑度和某種光澤；和鏡面拋光，用于產生高光澤和鏡面光潔度。
可以提供另一些精加工的變體。例如，一種毛面加工可以包括鋼絲刷加工、金屬刷加工、毛面加工、棉麻交織加工(colonial)、無光加工、粗糙面加工、砂紙打磨加工、及其它等。
所加的磨料可以從水和糠粉到鐵丹、硅藻石、到各種彩色化合物變動很大。某些磨料加有潤滑脂棒或桿，而另一些則無潤滑脂。不管怎樣，過多熱量可能嚴重地影響處理及其應用，并使它難以達到所要求的結果。
解決熱問題提出的一種方法是利用通稱為通風拋光輪的方法。這些拋光輪是制成隨著拋光輪旋轉得到冷卻空氣流的拋光輪。在某些情況下，可以類似于機械工具操作采用液體冷卻劑，但這產生在循環和過濾方面的問題。這些系統通常受費用高的困擾。
就布和織物而論，減少發熱的努力在邏輯上遵循產生一種更輕更疏松的織物的努力，但這一般普遍造成織物強度更小和耐磨性更差。織物最后磨損部分工具。新的拋光輪可以具有小于1英寸和大于30英寸的伸出織物。磨損的拋光輪可以通過給它供以新的織物而重復使用，它可以用作拋光輥中的隔離環，但更普遍的是簡單地將它扔掉或報廢。
磨損太多的拋光輪產生生產率問題。機器必需停止，并且拋光輪要用新的替換。替換的拋光輪可以顯示不均勻的拋光，直至拋光輪已有了與部件形狀磨合或相一致的機會。當光潔度不再令人滿意時，拋光輪更換變得很必要。拋光輪直徑減少尺寸變動很大。所有這一切都造成停機和過高的刀具加工成本。
因此，如果拋光工具能用冷態運行的織物制造，即使在要求熱量提供更長的生產工具壽命、增加機器工作時間和降低總精加工成本的地方也用具有足夠高強度和高得多耐磨性的織物制造，將是理想的情況。
發明內容
本發明的主要目的是提供一種拋光輪，該拋光輪不產生過多的熱量嚴重影響工件、或處理、或拋光輪自身，并且具有顯著更長的工作壽命。而另外重要的是，拋光輪在高熱應用中具有良好的耐磨性。另外重要的是，拋光輪的織物重量輕，并且還具有優越的機械強度。為了達到這些目的，織物按DIN EN 29073/3標準測試在機器方向和橫向方向二者上應具有抗拉強度超過650N/50mm。更值得注意的是織物按上述DIN標準測試可以具有比所提到的最小值高兩倍以上的機械強度，和例如超過1000N/50mm。
織物用選定的構形表面通過蝴蝶領結液力纏結法制造。將非織造織物的纖維進行梳理，以便在以后連續經過提供選定構形表面的運動皮帶或轉鼓上時，形成十分厚的纖維網。在這個表面上，纖維網經受許多細股水流沖擊。這樣將纖維網壓實并使纖維緊緊地纏結成構形圖形。過量的水從皮帶或轉鼓的內部抽真空除去。然后將緊緊壓實和纏結的纖維從轉鼓的皮帶上取下，以便通過干燥機和待處理。然后將成卷或卷繞的纖維制成拋光工具，如上所述。這些工具可以包括各種輪、波環拋光輪、指形折疊拋光輪、起伏式拋光輪、氣道拋光輪、翼片輪、縫合拋光輪、螺旋輥拋光輪、堆垛式拋光輥、或撓性皮帶。
即使表面速度可能很大，本發明的拋光輪也顯示顯著的使用壽命，同時產生很少的熱量。甚至在要求高熱的地方，拋光輪也提供延長的使用壽命。
為了達到上述目的和相關目的，因此，本發明包括許多特點，這些特點在下面詳盡說明和尤其是在權利要求中指出，下面的說明和附圖詳細說明了本發明某些例證性實施例，然而，這些表示各種方法中只有少數方法可以應用本發明的原理。
圖1示出用運動的構形皮帶制造本發明構形織物的裝置的一種形式；圖2示出用旋轉的構形轉鼓制造本發明的構形織物的裝置另一種形式；圖3是用來形成本發明工具的小人字形構形的重量輕高強度織物的例圖。
圖4是具有八角形/方形構形的高強度重量輕的織物類似例圖；圖5示出按照本發明所述的雙指形件拋光輪；圖6示出按照本發明所述的翼片拋光輪；圖7示出按照本發明所述的縫合式布拋光輪；圖8示出按照本發明所述的縫合式拋光輥；圖9是用疊加指形件制造的按照本發明所述重型拋光輪的例圖；圖10是用未縫合的折疊的布指形件制造的類似拋光輪，該折疊的布指形件設計成向工作面張開；圖11是按照本發明所述采用打褶的織物制造的氣道拋光輪透視圖；圖12示出按照本發明所述的波環拋光輪；圖13示出本發明的翼片帶拋光工具；
圖14示出本發明的另一種拋光帶；力15示出用一個或多個合股織物形成帶的進一步簡化的拋光帶；圖16是本發明與標準拋光輪對照試驗的柱狀圖表，該圖表示出織物重量損失百分率；和圖17是與研磨機處理拋光輪對照的類似試驗柱狀圖表。
優選實施例詳細說明先參見圖1，圖1示出了用于制造本發明的非織造織物的裝置的一種形式。總的以標號20示出的裝置包括一個多孔的構形皮帶21，該構形皮帶21系在兩個輥22和23上。來自纖維包選定的纖維通過一個梳理機，以便形成一個比較厚和稍微膨松的纖維毛網層，該纖維毛網層總的用標號25表示，傳送到構形皮帶21的上表面上。連續運動的小孔構形皮帶支承該層纖維或纖維毛網層。纖維毛網層開始通過噴嘴26的下面，噴嘴26潤濕纖維毛網層。在浸濕之后，纖維毛網層在一連串噴霧箱下面通過，這些噴霧箱分別用27、28、29、30、31、32和33表示，通過分支管35從水源36將水加壓送入上述各噴霧箱中。每個噴霧箱都包括一個壓力調節閥37，以便可以控制各箱內水的壓力。
一個真空支管總的用40表示，它設置在噴霧箱下面構形皮帶上游的下方，用于除去織物中過量的水分，該過量的水分是在織物經受液力纏結法中形成的。織物沿箭頭42的方向運動，該箭頭42的方向通稱為織物的機器方向(MD)。圖1中垂直于觀察者的方向通稱為橫向方向(CD)。
每個噴霧箱都具有一排或多排很細直徑的小孔，如每排中有每英寸30或30以上個相當于約0.005-約0.008英寸的小孔。將水在選定的壓力下加到噴霧箱中，并以很細的基本上是柱狀非分散的噴流或射流形式從各小孔中排出，如44所示。優選的是液力纏結法的射流壓力隨著纖維在圖1中自右向左運動而增加。例如壓力可以從約100磅/英寸2(psi)增加到超過1000psi。
這種不斷增加的壓力通過調節控制裝置37得到。應該注意，噴霧箱應保持盡可能靠近在其下面構形皮帶上通過的纖維網。如果距離太大，則噴霧44的柱狀構型易于耗散或分散，并且纏結法不那么有效。纖維毛網層和噴霧箱下表面之間的距離應當相當于1英寸或更小。在正如將要見到的過程中，十分厚的纖維毛網層當這樣在構形表面上纏結時變得受限制，并且變得薄得多。還應注意，真空箱40充分延伸到噴霧箱外部，以便將過量的水從織物中吸出。現在形成織物的濃密纏結的纖維通過壓緊輥47，以便通過合適的干燥機，然后待處理，和最后制成用于輸送到拋光制造過程中的篩或輥。
圖2示出一種類似的方法，一般用50表示，但利用轉鼓52，該轉鼓52包括小孔或多孔的構形表面53。轉鼓用電動機54通過傳動皮帶55驅動旋轉。
從梳理機出來的較厚纖維狀毛網層材料進入機器57并在輥58下面通過，輥58將纖維毛網層安放在轉鼓的表面上。然后纖維毛網層在環形排列的噴霧箱60、61、62、63、64、65和66的內部從下面通過。各噴霧箱通過分/支管68從水源69供水。每個噴霧箱都包括一個壓力控制裝置，該壓力控制裝置一般用標號70表示。各噴霧箱制成如圖1中那樣具有一排或多排很細的小孔，這些小孔非常接近地間隔開使柱狀噴射流對著支承在小孔的成形鼓上的纖維處。這些柱狀噴射流一般用72表示，它們優選地是在較高壓力下隨著纖維毛網層或織物層繞如圖所示的轉鼓沿反時針方向前進。轉鼓的內部是在真空條件下，并且過量的水可以通過用標號73表示的軸向口從轉鼓中排出。壓實和纏結的織物通過剝離輥74從轉鼓中取出，并沿箭頭75所指的方向運動到干燥機和用于處理。
優選的處理是涂覆上含有丙烯酸類粘合劑、密胺樹脂，和潤濕劑的材料。在這種處理之后，成卷或卷繞的織物運去用于制造本發明的拋光輪。正如圖1的情況，箭頭75表示織物的機器方向(MD)，而垂直于觀察者的方向是橫方向(CD)。
現在參見圖3，圖3用標號78示出了按照本發明所述的織物其中一部分，其中可以說成一種小型人字形構形。構形當然由圖1和2的裝置中皮帶或轉鼓的構形決定。織物包括多個接近地間隔開的紗狀纖維束，這些纖維束在結合點79處相互連接。每個纖維束都包括多個纖維段，這些纖維段已經壓實和十分緊湊，并且即使各結合點79是接近地間隔開，纖維束還包括在結合點之間的進一步纏繞的區域，在各結合點處纖維易于繞平行緊湊的纖維束或分段的周邊纏繞。在結合處之間的進一步纏結通稱為蝴蝶領結纏結，并產生一種強力致密而重量輕的織物。
圖4用標號80示出按照本發明所述織物的另一個例子。圖4所示的圖是通稱為八角形/方形圖案。方法仍然是蝴蝶領結纏結法，并且紗狀纖維束在如標號81處所見到的結合處接合，結合點81被另一些結合點或方形的八角形配置包圍。另外應用蝴蝶領結或直接纏結法來形成所示出的八角形/方形圖案。
用來形成本發明纖維的各種纖維長度可以從1/4英寸到1 1/2英寸范圍內改變，并且可以應用各種各樣的合成纖維或天然纖維。天然纖維可以包括羊毛、或馬海毛及棉花、亞麻、大麻或劍麻。合成纖維可以包括聚酯、聚酰胺、聚丙烯、對苯二甲酸乙二酯(PET)、丙烯酸類或甚至芳族聚酰胺。纖維也可以重復利用。然而重要的是，纖維具有良好的抗拉強度，并且纖維或纖維混合物應選擇無損于織物機械強度的那些。
在生產出織物之后，主要的是它們經受機械試驗，來保證它們具有本發明的機械強度，以便生產本發明的冷運行的耐磨拋光輪。
重要的是，織物滿足如下所述的某些技術要求。
強度技術要求成分 100％聚酯重量，盎司/碼2(02/yd2) 2.5-4.5抓樣抗張力，N/50mm-DIN EN 29 073/3(Supercedes DIN 53 857/2)MD(機器方向) 700+CD(橫向方向) 650+延伸率，％-DIN EN 29 073/3
(Supercedes DIN 53 857/2)MD30-48CD55-75抓樣抗張力，磅(lbs)ASTM D5034MD80-110CD50-75延伸率，％MD30-48CD55-75剝離抗張力，lbs ASTM D5035MD25-45CD20-45延伸率，％MD30-40CD55-75厚度，1層，密耳(mil)ASTM D572917-25Elmendorf撕裂強度，克ASTM D5734MD1200-1500CD1100-1450吸收率ASTM D1117(部分21)容量，％ 350-600時間，秒(sec) 1.3Mullen頂破強度，磅/英寸2(psi)ASTM D461(部分13) 120+透氣率，立方英尺/分·英寸(cmf/in)ASTM D737150+(4mm)Taber磨蝕，周期ASTM D3884 900+表面磨蝕，@12KPA壓力，周期BS56901988，Martidale 38000+一個更重要的試驗是按照具有Superceded DIN 53857/2的DINEN 29073/03進行的抓樣抗拉強度試驗。重要的是，在機械方向和橫向方向二者上的抗拉強度如所示的是超過650 N/50mm。另外重要的是，織物的重量是比較輕的重量，如所示的每平方碼2.5-4.5盎司。
考慮到這些技術要求，下面是如上所述制造并經受所提到的各種DIN和ASTM試驗的織物特殊例子。
例1成分 100％聚酯 軋染式深黃色設計八角形/方形物理性質重量，02/yd23.5厚度(1層，mil)25.6抗張力，lbs 抓樣 剝離 EN DIN，N/50mmMD 93.4 43.8 1647.1CD 72.5 31.7 1396.7延伸率％MD 41.2 44.3 38.7CD 62.7 67.8 57.4Mullen頂破強度，(psi) 134Taber磨損(到破裂的周期數) 3000+撕裂強度 Elmendorf，gms 梯形，lbsMD 2782 37.3CD 3248 48.3吸收率容量(％) 470時間(秒) 1.8例2成分 100％聚酯 高級磨料精加工設計小人字形物理性質重量，02/yd23.7厚度(1層，mil) 36抗張力，N/50mm對DIN EN 29073MD 1947.0CD 1625.0延伸率，％對DIN EN 29073MD 76.0CD 108.7吸收率容量，％ 649時間，秒 1.6Taber磨損(破裂周期數)4000+Mullen頂破強度，psi 75.2透氣率，6mm 348表面磨損@12KPA壓力，周期數BS 56911988，Martindale45000例3成分 100％PET設計八角形/方形重量，02/yd23.5抓樣抗張力，N/50 mm對DIN EN 29073MD 1538.5CD 1312.0延伸率，％對DIN EN 29073MD 38.8CD 65.4
抓樣抗張力，lbs ASTM D 5034MD 95.38CD 65.24延伸率，％MD 37.04CD 66.96剝離抗張力，lbs ASTM D5035MD 35.25CD 28.26延伸率，％MD 39.23CD 66.21厚度，1層，mil ASTM D5729 21.5Elmendorf撕裂強度，grams ASTM D5734MD 1393CD 1213吸收率ASTM D1117(部分21)容量，％ 497時間，秒 1.3Mullen頂破強度，psi ASTM D461(部分13) 134.0透氣率，cfm/in，ASTM D737 199(4mm)Taber磨損，周期數ASTM D38841100+表面磨損@12KPA壓力，周期數BS56901988，Martindate 45000應該注意，所有三個特殊的例子都具有遠遠超過強度技術要求中所規定的最小抗拉強度的機器方向和橫向方向的抗拉強度。另外織物重量輕，在技術要求的每平方碼重量范圍內。
然后將具有極高機械性質的織物制成如圖5-14所示的各種拋光輪。
開始參見圖5，圖5示出了一種雙指形件拋光輪，它一般用標號84表示。將一層或一層以上織物折疊成若干指形件，這些指形件用標號85表示，通常圍繞著一個芯環。一個用標號86表示的壓入環包括若干向內折疊的齒87，以便當圍繞折疊物壓入環時咬入織物。然后將拋光輪裝配一個型芯板88，該型芯板88包括一個心軸孔89。
在對不規則形狀要求撓性并且指形件數目和每個指形件的縫合可以根據特殊應用改變的地方，應用圖5的拋光輪。所示的雙指形件拋光輪用于在所有金屬上切削和鏡面拋光，這里必需象在研磨拋光或糊狀物拋光中那樣深深滲透。拋光輪可以是直徑約為24英寸，同時織物從壓入環伸出12英寸。這種拋光輪可以用所有織物指形件或用織物和劍麻指形件，或其它混合物制造。
現在參見圖6，圖6示出了一種翼片砂輪，該翼片砂輪一般用92表示，它包括一個輪轂93，輪轂93具有一個心軸孔94。輪轂包括兩個軸向上間隔開的圓形側壁95，一排圓形樞轉銷一般用標號96表示，它們在上述圓形側壁95之間延伸。
用標號98表示的本發明的織物成一層或多層繞樞轉銷折疊，并用一般用標號99表示的U形止動器固定在適當位置。這樣每個折疊的織物翼片單元都鉸接到輪轂的周邊上，并且織物可以成形為只在非徑向或彎曲的條件下伸出，以便當工具沿箭頭100所指方向旋轉時，織物翼片的前翼片側101將被拖出工作。翼片輪可以單獨用本發明的織物形成，或是在涂有磨料的混合物或非織造織物和涂有磨料的一種組合的混和物中形成，上述涂有磨料的組合用不同的礦物成分、襯墊和磨料粒度。
翼片輪提供在織物或鉸接到輪轂周邊上的混合物襯墊整個使用壽命期間保持均勻精加工的能力。翼片輪可以具有20英寸以上的外徑，并可以是寬度約6英寸。
現在參見圖7，圖7示出了一種壓合式布拋光輪，該拋光輪一般用標號104表示，它包括多層按照本發明所述的織物105，這些層織物105在圖中以圓形示出。每個織物盤都設置一個心軸孔106。各織物盤通過多個用標號107表示的圓形縫合的列對齊并固定在一起。在壓合式布拋光輪中所用的縫合可以改變。縫合可以是成所示的同心列，或者它可以是成螺旋形。另一種類型的縫合可以是直的輻條壓合或徑向弧形壓合，這種縫合用于特殊的應用。另外除了繞心軸孔縫合的一列之外，其它縫合可以省去。這種類型拋光輪通稱為松散折疊布拋光輪。拋光輪比較軟和撓性的，并且當將金屬、硬橡膠、大理石和塑料拋光或鏡面拋光時，用于達到不均勻的表面是理想的。布拋光輪有效地用于金屬精加工工業中，并且適合于許多切削和鏡面拋光應用及用于拋光的撓性平臺。
現在參見圖8，圖8示出了一種拋光輥，該拋光輥一般用標號110表示，它由疊加的拋光輪系列制成，這些疊加的拋光輪用標號112表示，它們具有或者沒有隔離片，如標號113所示。各隔離片可以包括耐磨拋光輪單元，這些拋光輪單元具有伸出的織物114，該伸出的織物114比疊加拋光輪112中織物的正常伸出要顯著地短。每個拋光輪單元及隔離片都具有一個壓入環并且還裝配一個型芯板116，上述壓入環夾緊用標號115表示的徑向上伸出的織物的內部，同時各型芯板具有對齊的心軸孔117。
從單個拋光輪伸出的織物有如用標號120所表示的折疊或起皺，以便每個單個拋光輪的輪面都向外張開，但當各拋光輪部分疊加并壓縮在一起時，它們稍微壓縮。疊加在一起形成輥的各拋光輪部分形成一個較寬的工作面，該工作面一般用121表示，它完全依賴于帶有或沒有隔離片形成拋光輥的拋光輪的數目而定。各種輪和隔離片可以用合適的夾具或帶固定在一起，這些夾具或帶在Michael Glenn Dehart的共同待批的專利申請中示出，該專利申請申請日為1999.8.17，序列號為US 09/375,577，發明名稱為“旋轉式拋光輪、制造方法、及使用方法”也可以通過將拋光輪材料螺旋卷繞在型芯上，制造很大長度的拋光輥。拋光輥通常可以是4英尺或更長，并提供用于擦光和清洗及無條紋等好處所必需的撓性。拋光輥可以用全部織物或是織物和劍麻或是其它混合物制造。
現在參見圖9，圖9示出了一般用標號125表示的CHURCHILL型指形拋光布輪。CHURCHILL是Jason Incorporated of Conover，North Carolina的注冊商標。拋光輪包括徑向伸出的折疊式織物指形件126，它們可以在徑向上縫合。各指形件在它們的徑向內端127處疊加，并用鎖釘(如128所示)固定到芯盤129的周邊上，芯盤129具有心軸孔130。圖9的拋光布輪用于重型拋光操作，其中包括鋼或鋁部件，并且疊加的指形結構對曲面或平面提供相當大的適用性。指形件可以用非織造織物與例如劍麻的混合物制造。
圖10示出CHURCHILL指形件布拋光輪的另一種形式，該拋光輪一般用標號132表示。拋光輪用未縫合的折疊式織物指形件制造，該折疊式織物指形件一般用標號133表示，設計成在與工件接觸的點向外張開。另外，用標號134表示的各指形件內端用鎖釘136鎖定到型芯板135的周邊上。圖10的拋光輪用于拋光傾斜或彎曲的部件效果極好。拋光輪的指形件這樣作用，以致只有與部件接觸的指形件偏轉，同時讓下一個指形件提供最大的切削。圖9和10所示的拋光輪直徑可以在18英寸或更大的范圍內。
現在參見圖11，圖11用140示出了一種通稱為氣道拋光輪。用141表示的拋光輪織物在一環形壓合槽142內繞一個芯環折疊，壓合槽142具有多個齒143，這些齒143在芯環外面徑向上咬入織物中。型芯板145裝配在壓合槽內，并具有一個中央心軸孔146。
如圖所示，圖11中的拋光輪織物有基本上如標號147所示起皺或折疊，以便織物的軸向上相對的面在相鄰的隆起部149和150之間提供許多較深的凹陷處148。當拋光輪以高速旋轉時，它起到象風扇那樣的作用，把空氣沿徑向向外吹向工作面151，和當然該工作面151就工作。
在圖12中用154示出了一種通稱為波環拋光輪。用標號155表示的織物繞型芯折疊，并用壓合環156固定在適當位置，壓合環156具有多個齒157，這些齒157在織物繞其折疊的型芯外面咬入織物中。將多個織物層折疊成當從工作面158觀察時呈現出幾乎是規整的正弦曲線圖形。這樣拋光輪的每個軸向面都具有沿徑向延伸的凹陷處159，它們被相鄰的隆起物160和161分開。圖12的波環拋光輪還提供象風扇一樣的作用，同時使空氣在徑向上運動到工作面158。圖11和12的拋光輪織物可以是各種類型織物的組合。各層織物提供主要在軸向上寬度的工作面。圖11和12的拋光輪可以拋光垂直制品、照明和門硬件、樂器、管道類、烹飪軟件、顯示器箱類、薄鋼板、家具、摩托車部件、汽車部件、船用部件、手工工具及許多其它物品。
現在參見圖13，圖13一般用165示出了一種通稱為翼片皮帶的工具。圖13的工具包括兩個滑輪，它們一般用標號166和167表示，皮帶168繞滑輪166和167張緊。其中一個滑輪當然是用電力驅動。固定到皮帶上由其向外伸出的是許多翼片，這些翼片一般用標號169表示。因此各翼片包括一層或多層折疊的織物材料，這些織物材料在折疊處固定到皮帶的外邊，如標號170所示。各翼片可以相對分開地固定到皮帶上，以便提供小密度的皮帶工具，或者可以更靠近地分開地固定到皮帶上，以便提供一種高密度翼片皮帶。
在圖14中示出了一種類似的工具，該工具一般用標號172表示，它包括一個皮帶173，該皮帶173繞滑輪174和175張緊，滑輪174和175的其中一個用電力驅動。一般用標號177表示的一層或多層織物前后折疊并在其內邊178處固定到皮帶的外部。織物折疊處的捆扎情況決定工具工作面的織物密度。
在圖15中示出用179表示的一股或多股高強度織物形成皮帶180并繞滑輪181和182張緊，滑輪181和182的其中一個用電力驅動。工件保持貼著運動的皮帶。
現在參見圖16，圖16以柱狀圖表形式示出了本發明對照某些標準拋光輪的試驗結果。在柱體183處所示的圖中拋光輪技術條件編號1是按照本發明所述的拋光輪試驗，而柱體的垂直方向上的范圍示出作為試驗結果的織物重量損失百分率。用柱體184-187示出的拋光輪技術條件2-5是標準拋光輪的試驗結果。圖16中所示的拋光輪試驗參數和試驗結果在下面所列的圖表上顯示。
正如從上面圖表所看到的，各種拋光輪其中每種都在相同的主軸速度下運行，每個都產生每分鐘5026英尺的表面切削速度，幾乎是每分鐘1英里，并且每種拋光輪都運行2小時的時間。測量在開始和結束處的安培載荷及起始和結束的溫度范圍。上述各行列出起始重量、結束重量、織物重量損失量，和圖16各欄中所反映的織物重量損失百分率。另外測量的是在直徑截止行中所反映的結束直徑，同時損失是直徑損失的實際英寸數。因此，具有本發明織物的拋光輪具有織物重量損失為7.2％，和實際直徑損失為四分之一英寸。所試驗的另一些拋光輪分別損失6 1/2英寸、5英寸、4英寸和6英寸。
圖17中示出了同樣的織物重量損失百分率試驗，同時試驗是本發明與某些標準研磨機處理拋光輪對照。在圖17中，用標號188表示的柱體表示本發明的拋光輪重量損失百分率，而用標號189-196示出和作為拋光輪技術規格表示的柱體表示各種商品研磨機處理拋光輪當按照下面圖表試驗時的重量損失百分率。
正如從圖表中可以看到的，每個拋光輪都在相同的主軸速度下驅動，同時產生每分鐘5026表面切削英尺速度。每個拋光輪還都是16英寸直徑。圖表列出了開始和結束的安培載荷、開始和結束的溫度范圍、運行時間、起始重量、結束重量、織物重量損失量、在圖17線條中所反映的織物重量損失百分率、同時最后兩個示出工具直徑的實際減少，而實際直徑損失在最后一欄中示出。
從上述試驗可以得出的一個結論是，本發明的拋光輪具有比所試驗的常規拋光輪好得多的耐磨特性，并且由拋光輪所產生的溫度相當于或低于標準。重量損失小于10％或小于1英寸直徑。
本發明的和如上述試驗所用的織物，可以按所提到的技術規格從Benson，North carolina的Polymer Group Inc.購買。另外，可能必需參考共同待批的專利申請US No.60/290,398，這是本發明的織物及其制造的另一個公開內容。
現在可以看出，提供了一種通過在構形表面上用液力纏結法用這種非織造織物制造的拋光輪。用該織物，將各種拋光工具制成輪帶或滾筒形狀。與標準的和研磨機處理拋光輪對照的試驗表明，在一般較低或可接受的操作溫度下，具有顯著更低的織物重量損失百分率。織物具有優越的機械強度，按照DIN 29703/3試驗具有抗拉強度超過650N/50mm。優選地，按照這個DIN測試，織物在機器方向上具有至少為1,000N/50mm的抗拉強度，而在橫向方向上具有超過900N/50mm的抗拉強度。
盡管已經通過某些優選實施例示出和說明了本發明，但很顯然，對本專業的技術人員來說，在閱讀并理解了本說明書之后，會進行各種等效的改變和修改。本發明包括所有這種等效的改變和修改，并且只限于權利要求書的范圍。
權利要求
1.一種制造耐磨的冷態運行的拋光工具的方法，包括制備非織造織物和將該織物制造成拋光工具等步驟，上述非織造織物用液力纏結法制備，按照DIN 29073/3測試具有抗拉強度超過650N/50mm。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述的織物具有機器方向和橫向方向，并且按照上述DIN標準測試，在機器方向上具有抗拉強度超過700N/50mm，和在橫向方向上具有抗拉強度超過650N/50mm。
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于上述織物按上述DIN標準測試，在機器方向上具有抗拉強度超過1,000N/50mm和在橫向方向上具有抗拉強度超過900N/50mm。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于上述織物在上述液力纏結法期間，通過一個小孔構形的表面形成一個圖形。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于上述小孔構形的表面由一個運動的皮帶形成。
6.如權利要求1所述的方法，其特征在于上述小孔構形的表面由一個轉鼓形成。
7.如權利要求1所述的方法，其特征在于上述織物按ASTMD5035測試，具有剝離抗拉強度超過20磅。
8.如權利要求1所述的方法，其特征在于上述織物按ASTMD5034測試，具有抓取抗拉強度超過50磅。
9.如權利要求7所述的拋光工具，其特征在于上述織物按ASTMD5743測試，具有Elmendorf撕裂強度為至少1100克。
10.如權利要求1所述的拋光工具，其特征在于上述織物重量為每平方碼約2.5-約4.5盎司。
11.如權利要求1所述的拋光工具，其特征在于上述織物形成一種小型人字形構形的圖案。
12.如權利要求1所述的拋光工具，其特征在于上述織物形成一種八角形/方形構形的圖案。
13.如權利要求1所述的拋光工具，其特征在于非織造織物用天然纖維或合成纖維，或它們的混合物制造。
14.如權利要求1所述的拋光工具，其特征在于上述非織造織物用100％的合成纖維制造。
15.如權利要求16所述的方法，其特征在于上述的纖維是100％聚酯。
16.如權利要求16所述的方法，其特征在于上述纖維是100％PET。
17.如權利要求1所述的方法，其特征在于上述非織造織物在有或沒有其它纖維混合物的情況下制成多層拋光工具。
18.一種產生低熱的拋光工具，包括一種重量輕的非織造織物，該非織造織物按DIN 29703/3標準測試，具有抗拉強度超過650N/50mm。
19.如權利要求18所述的拋光工具，其特征在于所述的織物具有一個機器方向和一個橫向方向，并且按上述DIN標準測試，在機器方向上具有抗拉強度超過700N/50mm和在橫向方向上具有抗拉強度超過650N/50mm。
20.如權利要求19所述的拋光工具，其特征在于上述織物按上述DIN標準測試，在機器方向上具有抗拉強度為至少1,000N/50mm，和在橫向方向上具有抗拉強度超過900N/50mm。
21.如權利要求18所述的拋光工具，其特征在于上述拋光工具是拋光輪，并且當在每分鐘約5000切削英尺的表面速度下運行2小時時，具有小于10％的織物重量損失。
22.如權利要求18所述的拋光工具，其特征在于上述拋光工具是一種具有直徑的拋光輪，并且當在每分鐘約5000切削英尺的表面速度下運行2小時時，具有小于1英寸的直徑損失。
23.如權利要求22所述的拋光工具，其特征在于上述工具具有小于1/2英寸的直徑損失。
全文摘要
拋光輪，用一種非織造織物制造，其中織物首先進行梳理并制成十分厚的纖維毛網。纖維毛網在一個構形表面上轉到例如一個運動的皮帶或轉鼓上。纖維網經受一個蝴蝶領結液力纏結法，其中許多細的水射流將纖維纏結在構形表面上。過量的水從系統中抽真空除去。將織物干燥并進行化學處理。用該織物將各種拋光工具制成輪形、帶形或輥形形狀。與標準和研磨機處理拋光輪對照試驗，顯示顯著更低的織物重量損失百分率和較低或正常的工作溫度。織物具有優越的機械強度，按照DIN 29073/3標準測試，具有抗拉強度超過650N/cm。優選地，按照這個DIN標準測試，織物在機器方向上具有抗拉強度為至少1000N/50mm，和在橫向方向上具有抗拉強度超過900N/50mm。
文檔編號B24D13/00GK1511678SQ02160850
公開日2004年7月14日 申請日期2002年12月27日 優先權日2002年12月27日
發明者羅伯特·J·威伯, 羅伯特 J 威伯 申請人:賈森公司