专利名称：螺旋形卷绕的研磨带和方法
技术领域：
本发明涉及螺旋形卷绕的研磨带以及制造该研磨带的方法和装置。
背景技术：
环形的涂覆研磨制品，诸如研磨带、研磨筒、研磨管等用于各种各样的打磨操作，尤其应用在木器制造业和金属精加工业中。这些操作要求涂覆研磨制造商生产和提供的制品具有品种繁多的宽度和周长。
标准带制造技术提供的涂覆研磨带在宽度上与制成该研磨带的涂覆研磨材料的宽度相等。通常，其宽度与所要求的带宽相等的一片涂覆研磨材料被横过其宽度切成合适的角度。然后，该片材料被量测一长度与所要求的带的周长加上叠接连接的余量(如需叠接的话)相等。随后，横过宽度做与第一切口的角度相同的第二切口。然后，将粘结剂涂覆到一端或两端上，并用叠接的方式将两端连接起来，采用本技术领域的技术人员熟知的方法使两端相互粘合在一起。
或者，该片涂覆研磨材料所切成的长度可不具有用于叠接的余量。在这种情况下，将材料的两端对接，并用一叠接的柔性加固补丁将它们相互连接在一起，该补丁适当地粘贴在该材料两端的背面。
用于制造涂覆研磨带的另一种方法公开在1992年8月5日出版的欧洲专利申请号0497451中，其中，该方法提供的涂覆研磨带包括一粘结在一柔性背衬材料上的研磨层，该背衬材料又包括一柔性支承将和一热融性粘结剂层。一对接的接头形成在材料带的两端，并加热和加压以使热融性粘结剂流过接头。
其宽度大于涂覆研磨材料的宽度的涂覆研磨带已由多种方法来制造。其中一种方法涉及拼合多块涂覆研磨材料，以便形成宽阔且多接头的拼合带，它覆盖范围很广的带的宽度和周长。然而，由于制造这种研磨带所需的多块拼合和连接的过程的缘故，这种研磨带具有增加成本的缺点。另外，多接头还增加了因研磨带在接头处削弱、以及工艺控制和质量所引起的潜在的问题。
另一种用于制造其宽度大于涂覆研磨材料(其用来制造研磨带)的宽度的环形涂覆研磨带的方法涉及涂覆研磨材料的螺旋形卷绕。用于制造这种“螺旋形卷绕”带的一种传统的方法涉及在一心轴上螺旋地卷绕一内衬，该心轴的外周长与所要求的研磨带的内周长相等，在内衬的外表面上涂上粘结剂，并将一涂覆研磨材料条螺旋地卷绕在该粘结剂层上。该方法广泛地应用在小尺寸研磨带、例如直径为6英寸或周长为19英寸的研磨带的制造中。
另一种此类方法涉及螺旋形卷绕诸狭长涂覆研磨材料条，该涂覆研磨材料具有叠接的嵌接(或斜切口)边缘，并利用传统技术粘结在一起。或者，当螺旋地卷绕在一可旋转的圆筒上时，可形成一片较宽的涂覆研磨材料的边缘，以便邻接。随后，将一种树脂状涂料涂覆在研磨带的内周缘上，随着圆筒的旋转，该涂料散布以形成与该带材连接在一起的连续的树脂状涂层。还有另一种方法涉及绕一心轴螺旋形卷绕一带有邻接边缘的涂覆研磨材料，它具有包括一热融性粘结剂层的柔性背衬材料。然后，加热该螺旋形卷绕的材料，以使热融性粘结剂流过邻接边缘，从而形成将边缘固定在一起的一连续层。
上述各种方法均存在诸多不足。使用固定的心轴或圆筒将在这种心轴或圆筒上所形成的研磨带限制在单一的直径中。使用这些方法所用的较薄的材料难以排齐接缝，而且传统的布料研磨介质会有囊状边缘，该边缘会在带中形成起皱或不均匀的接缝，这两种情况在日后均会造成加工和研磨带的性能等诸多问题。采用这些方法来一次一个地制造研磨带，不仅低效，而且产量低且成本高。另外，采用这些方法所使用的各种类型的研磨材料通常不够坚固，以使研磨带成品在接缝处或者在超时使用中往往会脱层。
因此，对于螺旋形卷绕的研磨带正存在着以更加快捷、更加便宜和更为有效的方式进行制造的需求。还要求这种螺旋形卷绕的研磨带具有研磨介质构造的优点，以生产出更加牢固且更为耐用的研磨制品。
发明概述本发明系一种由包括多个卷材在内的研磨介质所形成的螺旋形卷绕的研磨带，以及制造该研磨带的方法和装置。研磨介质卷材可包括由接合的介质或其它适当的结合材料结合而成的涂覆研磨件。或者，该卷材可包括独特的单个或多个层，它们在不使用附加的结合材料的情况下同时连同螺旋带一起形成一涂覆研磨件。
在一种实施例中，研磨介质可以一角度披覆在一固定的叶毂上，以便形成螺旋带，同时使螺旋形包卷的卷材的内边缘与随后包卷的卷材的外边缘相邻接。可对接合的边缘加热和加压，以便沿螺旋形接缝形成坚固的粘合。在另一种实施例中，形成研磨介质的诸卷材可以一角度引入，并披覆在一固定的叶毂上。然后，可将研磨介质绕过一可调节的叶毂，它提供螺旋带中的张力，同时可供不同周长尺寸的各种带之用。连续进给的输入研磨介质或卷材将形成宽度不断增加的螺旋带，随后，该螺旋带可被切割成所需的宽度。可供选择的是，提供一包括多个传感器、一控制器和一卷材定位机构在内的最外卷材定位系统，以便沿着螺旋形接缝最大程度地减小间隙或叠接。
附图简介
图1是根据本发明制成的螺旋形卷绕研磨带的一实施例的立体图。
图2是包括用来形成图1所示螺旋形卷绕研磨带的两个卷材的研磨介质的俯视图。
图3是图1所示螺旋形卷绕研磨带的局部剖视图。
图4是由包括三个卷材的研磨介质所形成的螺旋形卷绕研磨带的第二实施例的局部剖视图。
图5是由包括两个卷材的研磨介质所形成的螺旋形卷绕研磨带的第三实施例的局部剖视图。
图6是由包括三个卷材的研磨介质所形成的螺旋形卷绕研磨带的第四实施例的局部剖视图。
图7是螺旋形卷绕研磨带加工装置的一实施例的立体图。
图8是图7所示装置的局部端视图。
图9是螺旋形卷绕研磨带加工装置的另一实施例的示意图。
图10是示出了螺旋形卷绕研磨带加工装置的又一实施例的原理图。
本发明的详述请参照附图，要理解的是，在所有的附图中，相同的部件标以相同的标号。图1是根据本发明制造的一种螺旋研磨带100，其用于抛光机、打磨机、研磨机或使用研磨表面的其它旋转机器。该螺旋带100具有宽度102和周长103。该螺旋带100还分别具有第一和第二带端104和105、内表面108和外表面110。内表面和外表面108和110最好是连续的，这样，当它在被加工的表面上旋转时，该带100没有明显的起点或终点。
图2是根据本发明可用于形成螺旋带100的研磨介质80。该研磨介质80包括第一卷材50，该卷材具有宽度56和沿着该卷材长度的第一和第二侧边缘52和52。该第一和第二侧边缘52和54最好彼此平行。在本实施例中，研磨介质80还包括第二卷材60，该卷材具有宽度68和平行的第一和第二侧边缘62和64。第一卷材50沿着其长度叠接第二卷材60的第一部分65，使第二卷材60的第二部分66暴露。如图所示，该第二部分66的尺寸大约是第二卷材60的宽度68的一半，然而，如有需要，也可小一些或者大一些。
研磨介质80具有对卷材的侧边缘52、54、62和64以一角度84进行切割所形成的第一端82。该角度84和由此所形成的第一端82的长度86可根据所要求的螺旋带100的尺寸而变化。在一实施例中，第一端的长度86决定螺旋带100的周长103，这样，角度84和长度86中的变化将提供具体应用所需的较大或较小的螺旋带。在另一实施例中，不需要预先切割的斜边缘84。最终形成的螺旋带100可按需修剪，以便提供齐整的第一带端104。在该实施例中，卷绕角和第一卷材50(下文中将作详细描述)的宽度56决定最终形成的螺旋带100的周长103。
研磨介质80可构造成一连续的卷材，从而可形成一宽度不断增加的螺旋带100，然后，它可被切割成所需的带宽102。或者，如图1所示，研磨介质80可构造成包括平行于第一端82所形成的第二端88，给予研磨介质一固定长度(未示出)。然后，研磨介质80的长度决定螺旋带100的宽度102。
通过以螺旋方式卷绕研磨介质80来形成螺旋带100，其中，侧边缘52与侧边缘54相邻接，以便不存在间隙。角度84设定用于螺旋带100的卷绕角。倾斜的第一端82在第一尖端83处为螺旋带100提供起点，以及相对齐整的第一带端104。以同样的方式，倾斜的第二端88在尖端89处为螺旋带100提供终点，以及相对齐整的第二带端105。最终形成的螺旋带100具有宽度102。第一和第二带端104和105最好均构造成与宽度尺寸102大致垂直、且相互基本平行。对于连续的宽带，第二带端105可按要求的宽度102切割螺旋带100而形成，而不是由第二端88所形成。接片109可用于将倾斜的第一和第二尖端83和89固定到螺旋带100的其余部分上。
随着研磨介质80卷绕以形成螺旋带100，第一卷材50叠接在第二卷材60的暴露的第二部分66上。图3是卷绕的螺旋带100的局部剖视图，示出了第一和第二卷材50和60之间的最终关系。在一实施例中，第二卷材60较佳地包括在第二部分66上的粘结剂，它便于在卷绕过程中与第一卷材50相结合，以便形成螺旋带100。
第二卷材60可以是一窄条，如图2和3所示，其宽度68明显小于第一卷材50的宽度56，其作用主要用于结合第一卷材50的邻接边缘52和54。如图4所示，在由研磨介质80’所形成的螺旋带100’的第二实施例中，第二卷材60’也可具有较大的宽度68’，该宽度直到包括第一卷材50’的宽度56’，其位置偏离第一卷材50’一偏离量66’。如图所示，该偏离量66’大致小于第二卷材60’的宽度68’的一半，然而，根据需要，它也可小一些或者大一些。第二卷材的宽度68’不应大于第一卷材的宽度56’，否则，第一卷材的边缘52’和54’将不邻接，而在其间会留有一间隙。或者，倘若边缘52’和54’确实邻接而不留间隙，则绕带100’会有一隆起，其中，第二卷材60’自身重叠。当第二卷材的宽度68’大约等于第一卷材的宽度56’时，第二卷材的侧边缘62’和64’也以类似于第一卷材50’的侧边缘52’和54’的方式无明显间隙地邻接。在该实施例中，第二卷材60’也较佳地在偏离部分66’上包括粘结剂(涂覆在第一或第二卷材50’或60’上)，以便于第二卷材60’与第一卷材50’相结合。
虽然图1-3中示出了两个卷材50和60，补强图4中示出了卷材50’和60’，但螺旋带100，100’可根据需要由更多或更少的卷材来形成，以此为具体应用制造具有所要求的特性的螺旋带100，100’。在图5中，以剖视图示出的螺旋带120的第三实施例是由包括三个卷材的研磨介质122所制成的，该三个卷材包括第一卷材125、第二卷材130和第三卷材135。在该实施例中，第二卷材130比第一卷材125略窄，这样，第二卷材130就离第一卷材的边缘126，127截割不足，在靠近与边缘126和127相邻接的接缝128留有一间隙131。然后，第三卷材135位于间隙131内，靠近第一卷材125，并且其部分136偏离边缘126，127的其中之一，这样，当研磨介质122螺旋地卷绕在带120上时，第三卷材135重叠并连接接缝128。在该实施例中，第二卷材130可采用多种方法附着在第一卷材125上，其中包括(但不仅限于此)粘结剂。第三卷材135较佳地在偏离部分136上包括粘结剂(分别涂覆在第一或第三卷材125，135上)，以便结合带120的接缝128。
较佳的粘结剂包括酚醛树脂，聚酰胺塑料树脂，热融性树脂，乳胶树脂，环氧树脂，乙烯丙烯酸树脂，聚醋酸乙烯酯树脂，辐照固化树脂，尿烷树脂以及压敏粘结剂。
粘结剂较佳地为热固性树脂。术语“热固性”或者“热凝成形性”是指施加热量和/或其它能源后，即产生不可逆的固化的反应性系统，所述其它能源诸如电子束、紫外线辐照、可见光等，或者同时添加化学催化剂、水分等。术语“反应性”包括通过聚合、交联或者两者兼备的方式，使诸组分相互反应(或自反应)。这些组分通常称之为树脂。术语“树脂”是指包含单基物、低聚物、聚合物或诸物组合的多分散系统。
由于酚醛树脂具有热特性、可购性、经济且易于操作，因而可采用酚醛树脂。存在有两种类型的酚醛树脂，即，可溶(resole)酚醛树脂和线型(novolac)酚醛树脂。可溶酚醛树脂具有甲醛对苯酚的摩尔比，它大于或等于1∶1，通常介于1.5∶1.0至3.0∶1.0之间。线型酚醛树脂具有小于1∶1的甲醛对苯酚的摩尔比。
适当的酚醛树脂较佳地包括大约70％至85％的固体，更佳地大约为72％至82％的固体。酚醛树脂的其余部分较佳地是基本上无有机溶剂(由于环境的关系)的水。倘若固体的百分比很低，则需要更多的能量来去除水和/或溶剂。倘若固体的百分比很高，则最终形成的酚醛树脂的粘度过高，这会给加工带来诸多问题。
市场上可买到的酚醛树脂的例子包括那些在下列商标下已知的产品由纽约州的Tonawanda的Occidental Chemical Corp.(西方化学品有限公司)出品的“VARCUM”和“DUREZ”；由俄亥厄州的Columbus的Ashland Chemical Company(化学品公司)出品的“AROFENE”和“AROTAP”；由密执安州的Monsanto，St.Louis出品的“RESINOX”；以及由康涅第克州的Union Carbide，Danbury出品的“BAKELITE”。
也可采用改性的酚醛树脂。例如，可将增塑剂、乳胶树脂或者反应性稀释剂添加到酚醛树脂中，以改变固化的酚醛粘合剂的弹性和/或硬度。
合适的聚酰胺塑料树脂的每个分子具有至少一个悬置的α，β-未饱和羰基群。这些未饱和羰基群可以是丙烯酸盐、丙烯酸酯或者丙烯酰胺基类群。此类材料的实例包括N-羟甲基-丙烯酰胺，N，N’-含氧二甲基丙烯酰胺(oxydimethylenebisacrylamide)，正和对丙烯酰胺甲基化的苯酚(ortho and paraacrylamidomethylated phenol)，丙烯酰胺甲基化的线型酚醛及其组合。
适当的环氧化物树脂包括单体环氧树脂和聚合环氧树脂。这些树脂在其构架和取代基的性质上可变化很大。环氧树脂的实例包括2，2-双(4-(2，3-环氧丙氧基酚)丙烷(双酚A的二甘油醇乙醚)〕、以及市场上可买到的下列商标的材料由得克萨斯州Houston的Shell Chemical Co.(壳牌化学品公司)出品的“EPON828”、“EPON 1004”和“EPON 1001F”；由明尼苏达州Midland，的Dow Chemical CO.(化学品公司)出品的“DER-331”、“DER-332”和“DER-334”。其它合适的环氧树脂包括苯酚甲醛线型酚醛的环氧丙基乙醚(例如，由明尼苏达州的Midland的Dow化学品公司出品的“DER-431”和“DER-438”)。其它的环氧树脂包括美国专利号4,751,138(Tumey等人)中所述的那些环氧树脂。
其它合适的粘结剂包括市场上可买到的商标为“NEOCRYL”的含水丙烯酸聚合物或共聚物；市场上可买到的商标为“NEOPAC”的尿烷-丙烯酸共聚物；市场上可买到的商标为“NEOREZ”的聚氨基甲酸乙酯树脂，均由马里兰州的Wilmington的Zeneca Division of ICI America出品；以及市场上可买到的商标为“HYCAR”的丙烯酸和丙烯腈胶乳树脂，由俄亥俄州的Cleveland的B.F.Goodrich出品。还有其它合适的粘结剂包括市场上可买到的商标为“NEORAD”的丙烯酸盐的丙烯酸聚合物树脂或丙烯酸盐的聚氨基甲酸乙酯树脂，由马里兰州的Wilmington的Zeneca Division of ICI America出品；市场上可买到的商标为“IRR-114”的丙烯酸盐的聚酯环氧树脂，由乔治亚州的Atlanta的UCB Chemical公司出品，以及丁二烯和丁二烯苯乙烯树脂。
还有的合适的粘结剂包括乙烯乙醚单体和低聚物的100％的固体混合物。这种树脂通常是低分子量材料，它们暴露于UV辐照下，经交联而形成薄膜。市场上可买到的混合物的实例包括由新泽西州的Wayne的ISP出品的“RAPICURE”；以及由新泽西州的Morristown的Allied Signal出品的“VECTOMER”。通常需要催化剂来使交联开始。可采用由康涅第克州的Danbury的Union Carbide出品的诸如“UVI-6990”(阳离子光触媒)之类的合适的催化剂。
合适的脲乙醛树脂包括任何脲或脲衍生物和任何乙醛，它们能够变成包覆的，并在催化剂存在的情况下(较佳的是辅催化剂)具有共同加速反应的能力。
丙烯酸盐树脂包括单体和聚合物的复合物，其包含碳、氢和氧原子，也可含有氮和卤素。氧或氮原子或者两者兼有通常存在于醚、酯、尿烷、酰胺和脲基群中。丙烯酸盐树脂的典型实例包括甲基丙烯酸盐、乙基丙烯酸盐、甲基异丁烯酸盐、乙基异丁烯酸盐、乙二醇二丙烯酸盐、乙二醇二异丁烯酸盐、己二酮二丙烯酸盐、三亚乙二醇二丙烯酸盐、三甲基丙烷三丙烯酸盐、丙三醇三丙烯酸盐、季戊四醇三丙烯酸盐、季戊四醇三甲基丙烯酸盐、季戊四醇四丙烯酸盐和季戊四醇四甲基丙烯酸盐。
也可采用热融性树脂。典型的热融性树脂在美国专利号5,436,063(Follett等人)中已有介绍。热融性树脂包括在室温下(约20-22℃)为固体、但一经加热即融化成可易于涂覆到背衬上的粘性液体的成分。可用的热融性树脂包括诸如聚烯烃类、聚酯类、尼龙类和含离子键的聚合物树脂类(由特拉华州的Wilmington的杜邦公司出品的“SURLYN”)之类的热塑性塑料。
另一些热融性树脂可包括热塑性树脂和热固性树脂的混合物。热塑性树脂通常以粒子形式提供，并且必须被加热融化、泵送和以热的形式模压成片材或薄膜。该薄膜可用非接触成形设备(例如，锻压或挤压模)，或用接触式设备(ROC或旋转杆模)直接贴到背衬上。挤压贴面可经冷却而固化，或者倘若在热融中存在辐照固化的成分，则可用紫外线(UV)能量进行交联。也可提供热融性树脂为无须固化、无载体的粘结剂膜。在这种情形下，树脂被挤压，浇注或涂覆以形成薄膜。此类薄膜可用于树脂涂覆到背衬上的转移。
图6是螺旋带的第四实施例的局部剖视图,该螺旋带由具有三个叠接卷材的螺旋形卷绕研磨介质155所形成，这三个卷材是最外卷材160，中间卷材170和最内卷材180。每个卷材160、170和180的宽度162如图所示与宽度162大致相等，并且每个卷材160、170和180偏离相邻的卷材或诸卷材的距离约为宽度162的一半。结果，中间卷材170具有一半宽度的暴露部分171，并且最内卷材180具有一半宽度的暴露部分181。当研磨介质155卷绕形成螺旋带150时，第一卷材160叠接中间卷材170的暴露部分171，而中间卷材170则叠接最内卷材180的暴露部分181，这样，各卷材160、170和180形成没有明显间隙的邻接接头。尽管图示和描述了四个实施例，但应理解的是，研磨介质其它的卷材构造也是可能的，而且属于本发明的构思和范围之内。另外，尽管本文中将粘结剂作为叠接卷材的较佳的附着手段，但应理解的是，也可采用其它形式的附着手段，而且也落在本发明的范围之内。
如图所示，研磨介质80、80’、122和155较佳地构造成以彼此邻近且叠接的方式所设置的多个卷材。第一或最外卷材50、50’、125和160较佳地系由一层或多层材料和一层或多层研磨颗粒所形成的涂覆研磨件。该涂覆研磨件通常包括一柔性背衬，一粘结剂在该背衬上支承研磨颗粒涂层。研磨颗粒通常用一般称之为构造涂层的第一粘结剂固定在背衬上。此外，研磨颗粒通常取向成使其最长的尺寸与背衬相垂直，以便产生最佳的切削率。接着，通常称之为尺度涂层d第二粘结剂被涂覆在构造涂层和研磨颗粒上，以便将颗粒进一步锚固在背衬上，这样，可减小使用过程中矿石沙砾断裂脱落的可能性。
疏松的纱布、织物和纺织品材料常用作为用于涂覆研磨制品的背衬。先前的构造涂层涂覆在背衬上作为低粘度的材料。在这种情况中，先前的构造涂层可渗入到疏松的背衬的孔隙中，留下不足的涂层厚度，从而随后难以将所施加的研磨颗粒粘结到背衬上，从而在固化时，导致背衬变得刚硬和脆化。因此，常规做法是采用一个或多个处理涂层，例如，前尺寸(presize)的饱和涂层、背尺寸(backsize)或次尺寸(subsize)的涂层，以便密封疏松的背衬。这样的处理涂层还允许使用较便宜的背衬材料，例如纸，使其与加强材料相结合(如下所述)，可以达到与较昂贵的布型背衬相同的强度和抗撕能力。
前尺寸的饱和涂层、背尺寸或次尺寸的涂层通常涉及热固型树脂粘合剂，诸如酚醛树脂、环氧树脂、丙烯酸盐树脂、丙烯酸网格结构、网格结构、尿烷树脂、胶质、淀粉及其组合。饱和涂层浸渍布料，并填充孔隙，从而使孔减少，布料变硬，带有更多的实体。实体的增加引起制品的强度和耐用性的增加。涂覆在背衬正面上的前尺寸的涂层可增大布料的体积，或者可提高随后的涂层的附着力，抑或用作为过度构造涂层渗透的阻挡层。涂覆在背衬背面(即，研磨颗粒涂覆面的相对侧)的背尺寸涂层向背衬添加实体，并保护布料的纱线，以免磨损。除了次尺寸涂层涂覆于先前处理过的背衬上之外，次尺寸涂层类似于饱和涂层。这种前尺寸饱和涂层、背尺寸和次尺寸涂层的缺点在于它必然伴有添加加工步骤，这样会增加制造成本和加工复杂性。类似地，可对纸背衬进行处理，以便防止构造粘结剂渗透，以及/或者以便防水。
如上所述，背衬可以是传统的、密封的涂覆研磨背衬、或者疏松的、非密封的背衬。此类背衬可包括布料、硬化纤维、纸、无纺布材料、纤维加强型热塑性背衬、聚合物薄膜、含钩形杆的基底、环形织物、金属箔，网格、泡沫背衬以及上述材料的多层层叠的组合。布料背衬可以是未经处理的、饱和的、前尺寸的、背尺寸的、疏松的或者密封的，并且它们可为纺织的或者缝合的。布料背衬可包括棉纤维或棉纱、聚酯、人造丝、丝绸、尼龙或者其混合物。布料背衬可以是由本文中所述的不同背衬材料层合的方式提供的。纸背衬也可以是饱和的、图涂有阻挡层的、前尺寸的、背尺寸的、未经处理的或者纤维加强的。纸背衬也可以是由不同类型的背衬材料层合的方式提供。无纺的背衬材料包括稀松用布，并可层合至本文中所述的不同的背衬材料。无纺布可由有纤维质的纤维、合成纤维或它其混合物所构成。聚合物背衬包括聚烯烃或聚酯薄膜、尼龙、“SURLYN”含离子键聚合物或其它可热融层合的材料。聚合物背衬可以吹膜、或者不同类型的聚合物材料的层合，聚合物膜与非聚合物类型的背衬材料的层合的方式提供。该背衬也可以是单独使用的茎网膜，或者与一无纺布混合，或作为与不同类型背衬的层合物。环形织物背衬可以是拉毛尼龙、拉毛聚酯、聚酯缝合环以及与不同类型的背衬材料层合的环形材料。泡沫背衬可以是天然海绵材料或聚氨基甲酸酯泡沫等。泡沫背衬还可以是与不同类型背衬的层合物。网格背衬可由聚合物的或金属的纱罗结构的稀松织物制成。此外，背衬可以是加强型的热塑性背衬，其公开在美国专利号5,417,726(Stout等人)。
本发明所述的工艺和结构的另外的一个优点在于形状保持。在传统的转换工艺之后，涂覆研磨带和圆盘可根据这些产品的储藏条件的环境改变形状或“成杯状”多达2英寸。造成这种类型的变化的原因通常在于此类产品中不同的卷材部件以不同的速率吸收环境水分或湿度。本发明的这种螺旋工艺具有使对湿度敏感的卷材部件(通常为纸)被覆盖或受到保护，以免受湿气。例如，在本发明的一实施例中，聚酯膜粘结剂载体也用作为湿气的阻挡体。在较宽范围的相对湿度上防止成杯状可免去为满足验收要求而进一步处理这些类型产品的必要性。
在第一实施例中，第一卷材50较佳地是由一个或多个研磨颗粒层和一个或多个背衬材料层所组成的涂覆研磨件。第二卷材60较佳地是由至少在一个面上涂上粘结剂的一个或多个薄膜层所组成的接合介质(splicing media)，诸如粘结的聚合物带或者涂覆织物。粘结剂可为压敏粘结剂或接触后几乎不要求加工的PSA。或者，该粘结剂可以要求热固化或辐照固化，以便在卷材50与60之间充分完成粘结。薄膜可为聚合物薄膜，诸如0.5mil的聚酯薄膜，或者纤维加强薄膜。
在第二实施例中，第一卷材50’较佳地也是一涂覆研磨件。第二卷材60’较佳地是一如上所述的加强的背衬，它可用业界内已知的各种技术中的一种技术，附着到第一卷材50’上。在偏离部分66’上的粘结剂区域可分别粘贴到第一或第二卷材50’、60’上，这种粘贴在第二卷材60附着之后或在附着之中进行。
在第三实施例中，第一卷材125较佳地也是一涂覆研磨件，而第二卷材130较佳地是一加强的背衬。第三卷材135较佳地是一如上述第一实施例中的接合介质。第二和第三卷材130，135都附着到第一卷材125上，在卷材130，135的附着过程之中和之后，利用一个或多个已知技术，借助偏离部分136上的粘结剂的粘贴，实现上述操作。
在第四实施例中，最外卷材160可以是一涂覆研磨件，中间卷材170是一加强材料，而最内卷材180是一接合介质或其它合适的连接材料。或者，最外卷材160较佳地是最上层的涂覆研磨件，诸如粘贴在由布料或纸组成的背衬材料上的研磨料。然而，最外卷材160也可包括多层的研磨颗粒和/或多层背衬材料(如需要的话)。最内卷材180较佳地是涂覆研磨件的最低层，诸如一加强材料，它包括无纺布或其它合适的材料，其在重量不显著增加的情况下，提供强度给螺旋带150。或者，最内卷材180可以是“钩和环”材料，泡沫或上述用作背衬的其它材料。可任意选择地，最内卷材180也可是多层的(如需要的话)。
中间卷材170较佳地是连接形成研磨介质155的涂覆研磨件的其它层的粘结剂层。在一实施例中，粘结剂层是由涂覆在一膜层两面的粘结剂材料组成。例如，由明尼苏达州的St.Paul的3M公司销售的商标为“SCOTCHPACK”的乙烯丙烯酸涂覆在0.5mil的聚酯薄膜的两面，以形成3.5mil的总层厚。在卷材160，170，180装配在一起之后，热量(温度大约在260-270°F范围内以达到粘结剂固化的温度)和压力施加到叠接的部分，以致动交联而将卷材160，170，180粘结在一起。
在另一实例中，紫外线(UV)固化树脂涂覆在一树脂膜层的两面而形成中间卷材170。这种树脂的一种组成是70份EPON 828(环氧树脂)，30份HYTREL 6356(聚酯热塑性树脂)和1.5份CYRACURE UVI-6974(三芳基磺化盐光触媒)。在涂覆到薄膜之前，将混合物加热到125-130℃。然后，就在卷绕螺旋带之前，粘结剂最好用紫外线进行增粘处理，增粘方法是使用如Fusion Systems公司所介绍的D-灯泡，中压，水银蒸汽灯，将粘结剂在600瓦/英寸的Fusion灯下通过一次。一旦中间粘结剂层增粘后，螺旋带150由三个卷材层160。170，180形成。螺旋带形成之后，带150在125℃下持续加热五分钟，以完成粘结剂固化。
在另一实施例中，中间卷材170可以由构造成一粘结剂材料预浇膜的粘结剂层组成。这样的粘结剂可包括杜邦公司的SURLYN含离子键的聚合物，它是锌改性乙烯/甲基丙烯酸共聚物。
在第一实施例中，涂覆研磨件的第一卷材50是在一个或多个工艺中形成，第二卷材60的接合介质涂覆粘结剂并沿边缘52，54附着在第一卷材50上，然后，组合的研磨介质80卷绕而形成螺旋带100。以同样的方式，在第二和第三实施例中，涂覆研磨件的第一卷材50’和125是在一个或多个工艺中形成，第二加强卷材60’，130是在一个或多个工艺中形成，然后，第二卷材60’，130附着到第一卷材50’，125。在第二实施例中，组合的研磨介质80’然后螺旋形卷绕而形成带100’。在第三实施例中，第三卷材135是在一个或多个工艺中形成，涂覆粘结剂，且第三卷材135附着到第一卷材125。之后，组合的研磨介质122螺旋形卷绕而形成带120。在第四实施例中，一方面，研磨介质155的形成最好与螺旋带150的卷绕和形成同时发生，由此去除多个工艺步骤，以及对接合介质(诸如第一实施例中卷材60或第三实施例中卷材135)的需求。这种同时成形还确保研磨介质155的良好层合和带150的牢固结合。
由螺旋形卷绕研磨介质80，80’，122，155形成螺旋带100，100’，120，150可用多种方法实现。图7和8示出一螺旋形卷绕带加工装置200，该装置构造成接纳由第一卷材212和第二接合卷材214形成的输入研磨介质210。装置200包括一突起的弧形叶毂220，在卷绕过程中，研磨介质210覆盖在叶毂220上。装置200以悬臂的方式支承叶毂220，以连续形成宽度不断增加的螺旋带215，该带具有在第一卷材212的边缘邻接处形成的螺旋缝216。
装置200还包括一支承叶毂220的底座202和一C形臂230。臂230在叶毂220一部分的上方和下方伸出，并安装成相对于底座202可枢转。在臂230的最上端231，装有两个上压滚轮235，236，用来与安装在臂230的最低端232的对应的下压轮237压力接触。在靠近压轮235，236，237的叶毂220上形成的一开口222允许上压轮235，236和下压轮237之间压力接触。当研磨介质210通过上下压轮235，236，237之间时，压力施加到接缝216的上下表面。在靠近下压轮237的叶毂220的下侧面221可选择安装一加热元件223，用来向研磨介质210辐射热。也可在开口222处叶毂220的下侧221上选择安装一光源(未示出)，发光透过接缝216，从而有助于尽可能减小接缝216的间隙。
其中一个上压轮235构造成通过转动机构233实现手工驱动。随着研磨介质210进给到装置200，旋转转动机构233而转动驱动压轮235，从而拉动研磨介质210通过装置。在该实施例中，其余的压轮236，237未被驱动。尽管构造成手工驱动，但应该知道，装置200也可构造成带有控制或无控制的动力驱动。
装置200还包括一导向托盘225。导向托盘225安装成可被调节，以所要求的高度和相对叶毂220的倾斜角度支承输入的研磨介质210。
在输入装置200之前，研磨介质210由卷材212和214构成。一倾斜的前导的边缘或端头211可预切进入研磨介质210。
然后，调整装置200，用预先构成的研磨介质210来形成具有所要求的宽度和周长的螺旋带215。导向托盘225相对于叶毂220的倾斜角度，确立螺旋带215卷绕的角度，以及随之的螺旋带215的尺寸。因此，在调整期间，导向托盘225定位在相对于叶毂220的一理想的角度上。随着接缝216的形成，压轮235，236，237通过提供压力到研磨介质210，促使第一卷材212接合到第二卷材214上。因此，在装置调整期间，臂230也枢转，按所要求的角度定位压轮235，236，237，当研磨介质210从导向托盘225输入时，诸压轮随从研磨介质210。此外，由上压轮235，236作用到下压轮237上的压力，可根据形成螺旋带215的研磨介质210的要求进行调整，而软化或固化粘结剂的热量，可按需要由可供选择的加热器223提供。
在操作中，研磨介质210沿导向托盘225、在叶毂220上进给到装置200。前导端或边缘211包在叶毂220上，并在压轮235，236，237处反馈到装置200，以开始接缝216的形成，且随之形成螺旋带215。较佳地，第一操作者将研磨介质210进给到装置200，同时监视并力图减小接缝216处的任何间隙。第二操作者用转动机构233手工驱动从动压轮235，由此，连续地将研磨介质210进给到装置内，并当第一卷材212在接缝216处叠接到第二卷材214上时，在压轮235，236，237处施加压力到第一卷材212，以将卷材212，214粘结在一起。也可由可供选择的加热器222提供热量(如果有要求并可供使用)以促进卷材212，214的粘合。研磨介质210继续进给到装置200中，并包在叶毂220上而形成螺旋带215，直到螺旋带215已形成所要求的宽度，或达到研磨介质210的第二端(未示出)。一旦螺旋带215完成，可应用接片(例如图1中的接片109)来保持研磨介质210在两端的粘结力。
图9示出螺旋形卷绕研磨带加工装置300的另一实施例，该装置构造成接纳多个卷材，例如卷材312，313，314，它们同时形成研磨介质310和螺旋带315。然而，应予以理解的是，根据需要，可使用或多或少的卷材来形成研磨介质和螺旋带。如上所述，最外卷材312较佳地是涂覆研磨件，中间卷材313较佳地是粘结剂层，而最内卷材314较佳地是加强层。三个卷材312，313，314卷绕在一固定的第一叶毂320上，第一叶毂320以悬臂的方式安装在第一支承系统322上。
三个卷材312，313，314相对于第一叶毂320呈现为一夹角318。夹角318可以调整以适应不同尺寸的卷材312，313，314和螺旋带315。一卷材控制系统包括一操纵滚轮(未示出)或其它适当的设备，装置300包括这样的控制系统来控制一个或多个卷材的呈现。卷材312，313，314还呈现为部分叠接，这样，在螺旋带315卷绕过程中，各个卷材的边缘邻接，较佳地无明显的间隙，形成三个相对连续层(见图6中的第四螺旋带实施例)。
螺旋卷材的接合角可由研磨卷材的输入卷的宽度或材料来控制，以提供较佳的无痕迹的特性。例如，在一52×103英寸的带中，当使用传统的带切割设备和带压力设备作切割时，典型的接合角为71°。当采用螺旋带工艺，并使用一12英寸宽的输入卷时，螺旋卷的接合角将是6.7°。较小的接合角是客户首推的角度，其中，切痕和加载通常是研磨带正常使用寿命的终点。也可通过选择涂覆研磨卷材输入卷的不同宽度来控制接合角。例如，对一52×103英寸的带，通过将输入卷的宽度从12英寸改变到36英寸，则接合角可调整到6.7-20.5°。
经过第一叶毂320后，研磨介质310绕过第二叶毂325，它可动地安装在第二支承系统327。第二叶毂325保持螺旋带315处于张紧状态，为适应宽范围的螺旋带周长，第二叶毂可朝向和远离第一叶毂320作调整。第二叶毂325还较佳地构造成一驱动滚轮，它自动地进给研磨介质310而从卷材312，313，314连续地形成研磨介质310和螺旋带315。
随着螺旋带315的形成，螺旋带的宽度316不断增加。在该实施例中，提供一螺旋带手推车330来接收从装置300上形成的螺旋带315和支承增宽的螺旋带315。螺旋带手推车330包括一第一带支承332，其高度设定在与第一叶毂320的高度相当的高度。螺旋带手推车330上还包括一第二带支承334，其安装成可活动，这样，它可调整到与第二叶毂325的高度相当的高度。螺旋带手推车330还包括小脚轮335或其它的机构，其用来移动螺旋带手推车330朝向和离开装置300，以适应带315宽度316的变化。
图10是螺旋形卷绕研磨带的卷绕装置400的又另一个实施例的示意图，该装置构造成接纳多个卷材，例如，卷材412，413，414，它们同时形成研磨介质410和螺旋带415。如上所述，最外卷材412较佳地是涂覆研磨件，中间卷材413较佳地是粘结剂层，而最内卷材414较佳地是加强层，然而，也可使用其它数量和类型的卷材。三个卷材412，413，414卷绕在一以悬臂方式安装的固定的第一叶毂420。一活动安装的第二叶毂425对螺旋带415提供张力，并调整以适应变化周长的螺旋带415，第二叶毂426和带416由虚线所示。
在该实施例中，一对从动的挤压滚轮430在螺旋形卷绕中驱动研磨介质410而形成螺旋带415，并施加压力在研磨介质410上，以促使卷材412，413，414之间的粘合。挤压滚轮430相对于研磨介质410的位置和角度可以调整，以适应因调整第二叶毂425，调整卷材412，413，414的输入角度，或其它因素而引起的研磨介质410的变化。
螺旋带415在螺旋接缝处(未示出)显著的间隙或卷材的叠接，在其后的打磨操作中，螺旋带415会造成物品底面或抛光面上表面痕和其它的表面不一致。因此，必须尽可能减小间隙和叠接，以提供一合格的螺旋带415。装置400包括一间隙减小系统440的实施例，用来监视螺旋接缝和纠正不可接受的裂缝。
间隙减小系统440包括一检测机构445，它利用一设置在研磨介质410的最外卷材412侧的光源446，光源位于最外卷材412附着到中间卷材413的点448上。光源446可以是可见光，或红外光(如有需要)。一光传感器447位于同一点，但在第一叶毂420侧，并与研磨介质410相对。光传感器447检测光在最外卷材412的接缝处透过间隙的光量。一控制器450监视光传感器447并控制定位系统452，该系统调整最外卷材412相对于螺旋带415的位置，从而调整间隙。定位系统452包括一与控制器450连接的定位电机452，以及一由定位电机驱动的卷材移动机构453。为了更好地适应最外卷材412的位置变化，一控制滚轮445确定最外卷材412通过卷材移动机构453的路线。使用这样的间隙减少系统440，光源446的强度应足以让一小的光量通过一优化的接缝，这样，光不被认定为卷材叠接。
应该理解，间隙减少系统的其它实施例也是可能的，且也是在本发明的精神和范围内。例如，可见光源446和光传感器447可以转换，使光透过研磨介质410，由此，也让一操作者监视透过接缝的光。此外卷材移动机构453可以只是一块推板，它可将卷材沿朝向螺旋带的方向移动。在这种情形中，最外卷材应初始设立一小的间隙量，以允许这样的单向调整。
尽管上述实施例由包括一涂覆研磨卷材的研磨介质形成一螺旋研磨带，但应该理解的是，这样的螺旋带也可由非研磨介质形成。这样，最终的螺旋带能用于要求非常轻微打磨的操作中，例如，用于皮革的抛光或擦亮。或者，最终的螺旋带其后在最外表面上涂覆研磨颗粒，以形成带有涂覆研磨表面的螺旋形卷绕的研磨带。
本发明提供一种能以连续方式形成的螺旋形卷绕研磨带，可形成变化的周长，并可按需要切割成大范围的宽度。螺旋带可由其边缘沿一螺旋接缝连接在一起的研磨介质形成，或可由同时形成研磨介质和螺旋带的各卷材构成。可选择用来构成螺旋带的诸卷材来优化带的强度和耐用性，从而生产出具有显著较长寿命的研磨带，同时减小重量和减少影响带在其后的打磨应用中安装和使用的其它带的特性。
根据本发明用来形成螺旋形卷绕研磨带的方法和用来实践这些方法的装置，导致劳动力成本和材料成本的降低。这些方法和机械为了形成用于特殊应用的具有必要的周长和宽度的带，可不需要多次的切割和定制尺寸的设备。此外，偏离层的工艺和设备免除对任何附加的连接材料的要求，并允许包括研磨介质的所有层进入螺旋带的结构。
实例实例1一宽的螺旋形卷绕研磨带约1.32米(52英寸)宽，周长约2.62米(103英寸)，用图7所示的装置200进行组装。第一卷材212约0.305米(12英寸)宽，且为一涂覆研磨件，它是由明尼苏达州的St.Paul的3M公司生产的3M 961 UZ涂覆研磨件的最外层、涂有研磨颗粒的纸、SURLYN的热融性粘结剂预浇膜的中间层以及无纺布材料的最内层所形成的，CEREX2320(平滑型)和T70 ORION织物(带有菱形图案的DN型)，两者均由佛罗里达州的Pensacola的Cerex AdvancedFabrics公司采用纺丝粘合工艺进行制造。两种卷材均由尼龙纤维制成。
第二卷材214是一接合材料，它由宽度约为0.305米(12英寸)的0.5mil的聚酯制成。该膜上面涂覆UV固化粘结剂。在卷绕螺旋带之前，该接合材料附着到涂覆研磨卷材的下面，即，附着到无纺布材料，在沿卷材长度的一边缘，由此，形成研磨介质210。接合材料的大约一半宽度涂覆粘结剂，并沿边缘暴露。
第一操作者用手工将研磨介质210进给到装置200，且绕叶毂220螺旋形卷绕。第二操作者手工驱动从动压轮235，而压轮235，236，237沿螺旋接缝216将涂覆研磨件粘结到接合介质上。成品的螺旋研磨带，过后对其性能和可靠性诸特征进行评价。
尽管本发明参考优选实施例进行描述，但本技术领域内的技术人员会认识到在不脱离本发明的精神和范围的前提下，在形式和细节上可作变化。此外，由于在不脱离本发明的精神和范围的前提下，在细节上可作修改和改变，所以本发明不应认为限制在上述的所有细节中。
权利要求
1.一种环形的螺旋形卷绕研磨制品，包括至少一个第一细长卷材，它具有第一表面和一第二表面，并具有细长侧边缘；以及至少一个具有细长侧边缘的第二细长卷材，所述第二细长卷材靠近所述第二表面，但偏离所述第一细长卷材的其中至少一个侧边缘，所述第二细长卷材被构造成沿所述侧边缘的其中之一至少部分粘结到所述第一细长卷材的第二表面上，所述第一和第二细长卷材按螺旋形构造以一角度卷绕，以便形成一环形的螺旋形卷绕制品，其中，第一细长卷材的侧边缘邻接并接合与第一细长卷材的邻接侧边缘相叠接的第二细长卷材。
2.如权利要求1所述的螺旋形卷绕研磨制品，其特征在于，所述第二细长卷材包括至少一个粘结剂表面，其设置用来粘结到所述第一细长卷材上，并连接所述第一细长卷材的邻接侧边缘。
3.如权利要求1所述的螺旋形卷绕研磨制品，其特征在于，所述第二细长卷材包括一接合部分，其设置用来连接所述第一细长卷材的邻接侧边缘。
4.如权利要求3所述的螺旋形卷绕研磨制品，其特征在于，所述接合部分包括接合介质条，其宽度要明显比所述第一细长卷材的宽度窄。
5.如权利要求4所述的螺旋形卷绕研磨制品，其特征在于，所述接合介质条偏离所述第一细长卷材的侧边缘的其中之一的距离为接合介质条宽度的大约一半。
6.如权利要求4所述的螺旋形卷绕研磨制品，其特征在于，所述接合介质包括聚合物薄膜。
7.如权利要求3所述的螺旋形卷绕研磨制品，其特征在于，所述第二细长卷材还包括被构造成用于加强所述第一细长卷材的加强部分。
8.如权利要求7所述的螺旋形卷绕研磨制品，其特征在于，所述第二细长卷材的加强部分和接合部分包括分离的结构。
9.如权利要求8所述的螺旋形卷绕研磨制品，其特征在于，所述加强部分包括选自由织物、无纺织物和薄膜材料所组成的组群中的加强材料，而所述接合部分则包括接合介质。
10.如权利要求7所述的螺旋形卷绕研磨制品，其特征在于，所述第二细长卷材的加强部分和接合部分包括整体的结构。
11 .如权利要求10所述的螺旋形卷绕研磨制品，其特征在于，所述第二细长卷材包括选自由织物、无纺织物和薄膜材料所组成的组群中的加强材料。
12.如权利要求10所述的螺旋形卷绕研磨制品，其特征在于，所述第二细长卷材的宽度与所述第一细长卷材的宽度大致相等。
13.如权利要求10所述的螺旋形卷绕研磨制品，其特征在于，所述第二细长卷材偏离所述第一细长卷材的侧边缘的其中之一的距离为第二细长卷材的宽度的大约一半。
14.如权利要求1所述的螺旋形卷绕研磨制品，其特征在于，所述第一细长卷材包括涂覆研磨件，它包括位于所述第一表面上的至少一个研磨颗粒层。
15.如权利要求14所述的螺旋形卷绕研磨制品，其特征在于，所述第一细长卷材包括层叠在一起的至少两层，以便形成涂覆研磨件。
16.如权利要求15所述的螺旋形卷绕研磨制品，其特征在于，所述涂覆研磨件包括第一研磨层、第二粘结剂层和第三加强层。
17.如权利要求16所述的螺旋形卷绕研磨制品，其特征在于，所述第二粘结剂层包括选自由热塑性塑料、尿烷、环氧树脂、乙烯丙烯酸、辐照固化树脂、压敏粘结剂、胶乳、聚醋酸乙烯酯及聚乙烯丙烯酸所组成的组群中的粘结剂材料。
18.如权利要求16所述的螺旋形卷绕研磨制品，其特征在于，所述第三加强层包括选自由织物、无纺织物和薄膜材料所组成的组群中的加强材料。
19.如权利要求14所述的螺旋形卷绕研磨制品，其特征在于，所述第二细长卷材包括粘结剂层。
20.如权利要求1所述的螺旋形卷绕研磨制品，其特征在于，所述第一细长卷材的第一表面构成所述螺旋形卷绕制品的外表面，并且，所述外表面适于涂有随后形成螺旋形卷绕制品的研磨材料。
21.如权利要求1所述的螺旋形卷绕研磨制品，其特征在于，还包括具有细长侧边缘的至少一个第三细长卷材，所述第三细长卷材靠近所述第二细长卷材，但偏离所述第二细长卷材的其中至少一条侧边缘，所述第二细长卷材还被构造成至少部分粘结到所述第三细长卷材的一表面上，所述第三细长卷材连同所述第一和第二细长卷材一起按螺旋形结构以一角度卷绕，以便形成所述环形的螺旋形卷绕制品，所述第三细长卷材的侧边缘也邻接并连接与所述第三细长卷材的邻接侧边缘相叠接的所述第二细长卷材。
22.如权利要求21所述的螺旋形卷绕研磨制品，其特征在于，所述第一细长卷材包括涂覆研磨件，它包括位于所述第一表面上的至少一个研磨颗粒层。
23.如权利要求22所述的螺旋形卷绕研磨制品，其特征在于，所述第一细长卷材包括层叠在一起的至少两层，以便形成所述涂覆研磨件。
24.如权利要求23所述的螺旋形卷绕研磨制品，其特征在于，所述涂覆研磨件包括第一研磨层、第二粘结剂层和第三加强层。
25.如权利要求21所述的螺旋形卷绕研磨制品，其特征在于，所述第二细长卷材包括粘结剂层。
26.如权利要求25所述的螺旋形卷绕研磨制品，其特征在于，所述粘结剂层包括选自由热塑性塑料、尿烷、环氧树脂、乙烯丙烯酸、辐照固化树脂、压敏粘结剂、胶乳、聚醋酸乙烯酯及聚乙烯丙烯酸所组成的组群中的粘结剂材料。
27.如权利要求21所述的螺旋形卷绕研磨制品，其特征在于，所述第三细长卷材包括加强层。
28.如权利要求27所述的螺旋形卷绕研磨制品，其特征在于，所述加强层包括选自由织物、无纺织物和薄膜材料所组成的组群中的加强材料。
29.如权利要求21所述的螺旋形卷绕研磨制品，其特征在于，所述第一细长卷材包括涂覆研磨件，所述第二细长卷材包括粘结剂层，并且所述第三细长卷材包括加强层，其中，所述涂覆研磨件包括位于所述第一表面上的至少一个研磨颗粒层，所述粘结剂层包括选自由热塑性塑料、尿烷、环氧树脂、乙烯丙烯酸、辐照固化树脂、压敏粘结剂、胶乳、聚醋酸乙烯酯及聚乙烯丙烯酸所组成的组群中的粘结剂材料，而所述加强层则包括选自由织物、无纺织物和薄膜材料所组成的组群中的加强材料。
30.如权利要求21所述的螺旋形卷绕研磨制品，其特征在于，所述第一细长卷材的第一表面形成所述螺旋形卷绕制品的外表面，并且所述外表面适于涂有随后形成所述螺旋形卷绕制品的研磨材料。
31.如权利要求21所述的螺旋形卷绕研磨制品，其特征在于，还包括靠近前一个细长卷材的至少一个附加的细长卷材，其具有细长侧边缘，但偏离所述前一个细长卷材的侧边缘的至少其中之一，所述附加的细长卷材连同所述前一个细长卷材按螺旋形结构以一角度卷绕，以便形成所述环形的螺旋形卷绕制品，其中，所述附加的细长卷材的侧边缘也邻接并连接与所述附加的细长卷材的邻接侧边缘相叠接的所述前一个细长卷材。
32.一种用于形成环形的螺旋形卷绕研磨制品的装置，包括以悬臂结构支承的叶毂，所述叶毂具有纵向轴线和突起的外表面；卷材进给器，它适于将第一卷材和第二卷材以相对于所述叶毂的轴线的一角度引入到叶毂上，所述第一卷材和第二卷材以偏离和叠接的结构设置；以及卷材接合器，它适于当所述第一卷材和第二卷材绕所述叶毂螺旋形卷绕时，通过叠接所述第二卷材来连接所述第一卷材的邻接边缘，以便形成其周长大于所述叶毂的外表面的螺旋形卷绕制品。
33.如权利要求32所述的装置，其特征在于，所述第一卷材和第二卷材在第一卷材和第二卷材的叠接处相粘接。
34.如权利要求32所述的装置，其特征在于，所述卷材接合器包括至少一个压轮，它可调整地位于所述叶毂的外表面附近，所述压轮被构造成当所述第一卷材和第二卷材在所述压轮下通过时，在所述第一卷材的邻接边缘处对第一和第二卷材施加压力。
35.如权利要求34所述的装置，其特征在于，所述卷材接合器还包括多个压轮，其中至少一个压轮被驱动，以使所述第一卷材和第二卷材在压轮下移动。
36.如权利要求35所述的装置，其特征在于，所述多个压轮包括两个上压轮和两个下压轮，它们构成使所述第一卷材和第二卷材在其间通过的辊隙。
37.如权利要求34所述的装置，其特征在于，所述卷材接合器包括导向装置，它可调整地位于所述叶毂的外表面的附近，所述导向装置被构造成可接纳所述第一卷材和第二卷材，并将第一卷材和第二卷材定位成当第一卷材和第二卷材绕叶毂螺旋形卷绕时，所述第一卷材的邻接边缘位于压轮之下。
38.如权利要求32所述的装置，其特征在于，所述卷材接合器还适于将所述第三卷材以相对于所述叶毂的轴线同样的角度引入到叶毂上，所述第三卷材相对于所述第二卷材以偏离和叠接的结构进行设置。
39.如权利要求38所述的装置，其特征在于，所述卷材接合器包括多个卷材松卷器和一个卷材控制机构，所述机构用于以相对于所述叶毂的轴线的所需的角度定位所述第一、第二和第三卷材中的至少其中之一。
40.如权利要求39所述的装置，其特征在于，所述控制机构包括可调节的卷材控制杆，所述控制杆用于以所需的角度定位所述第一、第二和第三卷材。
41.如权利要求39所述的装置，其特征在于，所述控制机构包括可调节的卷材导向装置，所述导向装置接触所述第一卷材，并调整所述第一卷材的诸邻接边缘相互之间的位置和角度。
42.如权利要求41所述的装置，其特征在于，所述控制机构还包括传感器，所述传感器感应所述第一卷材的邻接边缘的错误定位。
43.如权利要求42所述的装置，其特征在于，所述传感器包括与所述卷材导向装置相连接的反馈控制，所述反馈控制用于自动调节卷材的角度和位置。
44.如权利要求38所述的装置，其特征在于，所述叶毂包括第一叶毂，并且所述装置还包括第二叶毂，所述第二叶毂可调节地以离开所述第一叶毂一段距离的悬臂结构进行支承，当卷材绕第一叶毂螺旋形卷绕时，所述卷材绕过第二叶毂，从而形成具有所要求的周长的螺旋形卷绕制品。
45.如权利要求44所述的装置，其特征在于，所述装置还包括卷材驱动机构，所述机构以相对于所述叶毂的轴线的一角度将所述卷材拉过所述叶毂。
46.如权利要求45所述的装置，其特征在于，所述卷材驱动机构包括从动滚轮。
47.如权利要求46所述的装置，其特征在于，所述第二叶毂包括从动滚轮。
48.如权利要求45所述的装置，其特征在于，所述卷材驱动机构包括从动挤压滚轮。
49.如权利要求38所述的装置，其特征在于，所述卷材接合器包括加热的叶毂。
50.如权利要求38所述的装置，其特征在于，所述第一卷材包括涂覆研磨件，所述第二卷材包括粘结剂材料，所述第三卷材包括加强材料。
51.如权利要求32所述的装置，其特征在于，所述第一卷材包括涂覆研磨件，所述第二卷材包括接合介质。
52.一种用于形成螺旋形卷绕的环形研磨制品的方法，包括以下诸步骤提供具有第一表面、第二表面和细长侧边缘的第一细长卷材；提供具有细长侧边缘的第二细长卷材；以与所述第一细长卷材的侧边缘的至少其中之一相偏离的结构将所述第二细长卷材定位在所述第一细长卷材的附近；以及以螺旋形的方式卷绕所述第一和第二细长卷材，同时使所述第一细长卷材的侧边缘相邻接，并通过叠接所述第二细长卷材而连接第一细长卷材的邻接侧边缘，以便形成环形螺旋形卷绕制品。
53.如权利要求52所述的方法，其特征在于，还包括在卷绕所述第一和第二细长卷材之后，将研磨材料涂覆到所述第一细长卷材的第一表面上，以便形成所述环形螺旋形卷绕制品。
54.如权利要求52所述的方法，其特征在于，还包括在将所述第二细长卷材定位在所述第一细长卷材的附近之后，连接所述第一和第二细长卷材。
55.如权利要求52所述的方法，其特征在于，还包括下列诸步骤提供具有细长侧边缘的第三细长卷材；以与所述第二细长卷材的侧边缘的至少其中之一相偏离的结构将所述第三细长卷材定位在所述第二细长卷材的附近；其中，所述卷绕步骤还包括连同所述第一和第二细长卷材一起卷绕所述第三细长卷材，同时，使所述第三细长卷材的侧边缘相邻接，并通过叠接第二细长卷材而连接所述第三细长卷材的邻接侧边缘。
56.一种用于形成螺旋形卷绕的环形研磨制品的方法，包括下列诸步骤提供研磨介质，所述研磨介质包括偏离但叠接至少一个相邻卷材的最外卷材；以及以螺旋形方式卷绕所述研磨介质，以便形成环形螺旋形卷绕制品，其中，所述最外卷材的侧边缘相邻接，并通过与所述至少一个相邻卷材相叠接而相连接。
57.如权利要求56所述的方法，其特征在于，还包括在卷绕之前，将所述最外卷材与所述至少一个相邻卷材连接在一起。
58.如权利要求56所述的方法，其特征在于，所述卷绕步骤还包括在卷绕过程中，将所述最外卷材与所述至少一个相邻卷材相连接。
全文摘要
螺旋形卷绕研磨带(215)是由包括多个卷材的研磨介质(210)所形成的。该研磨介质的诸卷材可包括由接合介质或其它适当的接合材料接合而成的涂覆研磨件。或者，诸卷材可包括单独的一个层或多个层，它们不使用附加的接合材料，涂覆研磨件连同螺旋带(215)同时一起形成。一种用于形成螺旋带(215)的方法包括以一角度将研磨介质披覆在一固定的叶毂上，以便形成螺旋带(215)，同时，使最外卷材的侧边缘相邻接，并叠接最外卷材和相邻卷材(或诸卷材)。可对接合的边缘加热和加压，以便沿螺旋接缝形成一坚固的粘合。另一种方法包括以一角度引入形成研磨介质的的诸卷材，并将诸卷材披覆在一固定的叶毂(220)上。然后，研磨介质可绕过一可调节的叶毂，它在螺旋带(215)内提供张力，同时可供不同周长尺寸的各种带之用。连续进给输入的研磨介质或诸卷材，结果形成宽度不断增加的螺旋带(215)，最后，可将螺旋带(215)切割成所需的宽度。
文档编号B24D11/06GK1476369SQ01814344
公开日2004年2月18日 申请日期2001年5月16日 优先权日2000年6月21日
发明者R·A·布朗, R·A·福伦斯比, S·J尤斯, R A 布朗, 斯 , 福伦斯比 申请人:3M创新有限公司