-
Verfahren zur Herstellung von Faserstreckbändern aus Gummi Die Erfindung
bezieht sich auf die Herstellung von durch Einlagen verstärkten, endlosen Gummibändern
oder-riemen und insbesondere auf verhältnismäßig schmale, flache Bänder oder Riemen,
welche zum Halten und Befördern von Fasern beim Strecken von Textilfasern benutzt
und oft Streckbänder genannt werden.
-
Bei manchen Arten von endlosen Gummibändern und-riemen ist es bekannt,
eine Cordvers'tärkung zu benutzen, die sich schraubenförmig rund um den Riemen oder
das Band erstreckt und während der Herstellung in dem Band-oder Riemenkörper eingelegt
wird. Eine solche schraubenförmige Verstärkung ist lange Zeit als ausreichend angesehen
worden, um das Strecken eines Gummibandes oder-riemens praktisch zu verhindern,
ohne dessen Biegsamkeit wesentlich zu vermindern und ohne wesentliche innerer Reibung,
wie sie bei einer gewebten Gewebeverstärkung auftritt, zu erhalten. Die Verstärkung
ist auch leicht durch schraubenförmiges Bewickeln eines Formteiles mit einem Faden
herzustellen. Der Formteil kann ein zylindrischer Dorn sein, auf welchen der Faden
direkt gewickelt und dann durch nachfolgend angewendeten Druck und Vulkanisierung
in eine Gummischicht, die über der Fadenwicklung angebracht wird, eingelagert wird.
Der Nachteil hierbei besteht darin, daß die Faden nicht vollständig von Gummi umgeben
sind und vor allem an der Innenseite des Bandes nicht mit Gummi bedeckt sind. Man
kann aber auch, um die Faden vollständig mit Gummi zu umgeben, auf den Formteil
zunächst eine Lage Gummi auftragen, auf welche dann der Faden gewickelt wird, die
Wicklung hierauf durch eine andere Gummischicht abdecken und schließlich die beiden
Gummilagen mit der schraubenförmigen Fadenwicklung zwischen ihnen durch Vulkanisieren
miteinander verbinden. Durch diese bekannten Verfahren kann ein endloses Band von
großer Breite als Schlauch hergestellt werden, welcher in schmälere Bänder oder
Riemen geschnitten wird.
-
Das Verfahren gemäß der Erfindung besteht darin, daß eine Hülse aus
plastischem, in klebrigem Zustand befindlichen Kautschuk auf einen Dorn aufgezogen,
ein Faden beim Aufspulen durch die Fadenspannung in die Hülse eingeschnitten und
so vollständig eingebettet und anschließend die Hülse vulkanisiert wird.
-
Es ist festgestellt worden, daß ein durch dieses Verfahren hergestelltes
schraubenförmig verstärktes Band eine im wesentlichen glatte Außenoberfläche zeigt,
wobei der zwischen aufeinanderfolgenden Windungen des Fadens während des Wickelns
verschobene Kautschuk über den Faden zurückgenossen ist und zur Herstellung von
Faserstreckbändern eine Oberfläche, die zum Faserverzug geeignet ist, an dem Band
durch
Schlei. fen oder Aufrauhen in der gewöhnlichen Weise hergestellt werden kann.
-
Man hat schon vorgeschlagen, ein für Luftreifen bestimmtes endloses
Gummiband durch Einbetten einer Fadenwicklung in das Band zu verstärken und hierzu
einen Faden auf ein Kautschukband aufzuspulen und das Einbetten der Fadenwicklung
in die Kautschukschicht durch Ausdehnen des Kautschukbandes in radialer Richtung
zu bewirken. Bekannt ist es hierbei, den Faden vor dem Aufspulen durch eine Lösung
zu führen, durch die die Haftung am Kautschuk verbessert werden soll. Bei dem bekannten
Verfahren ist aber das Eindringen des Fadens unkontrollierbar, so daß kein einwandfreies
Erzeugnis entsteht, wie es für Faserstreckbänder Voraussetzung ist.
-
Die Erfindung ist beispielsweise mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Es zeigt Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines verstärkten Gummibandes mit einem
ausgeschnittenen Teil, um den Innenaufbau zu zeigen, Fig. 2 eine bruchstückweise
perspektivische Ansicht eines Teiles der Vorrichtung zur Ausführung der Erfindung,
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer Maschine zur Ausführung der Erfindung,
bei der einige Teile weggebrochen gezeichnet sind, um die Darstellung zu erleichtern,
Fig. 4 eine schematische Einzelansicht einer Fadenspannvorrichtung und
Fig.
5 einen Längsschnitt durch ein Bad, um Gummilösung an dem Faden anzubringen.
-
Ein Gummiband, wie es in Fig. 1 dargestellt und zum Gebrauch als
ein Faserstreckband für Textilfasern geeignet ist, betteht aus einer Gummihülse
1 bestimmter Stärke, in welche als Verstärkung eine fortlaufende Faden-oder Cordlänge
2, z. B. aus Nylon, eingebettet und schraubenförmig mit im Abstand voneinander liegenden
Windungen in der Mitte des Hülsenquerschnittes angeordnet ist.
-
Um eine Anzahl solcher Bänder herzustellen, wird ein verhältnismäßig
langer Schlauch von gleichem Aufbau, wie in Fig. l gezeigt ist, hergestellt und
durch Schnitte quer zur Schlauchachse in Stücke gewünschter Breite zerteilt, so
daß jedes dieser Stücke ein Band bildet.
-
Der lange Schlauch wird mittels einer Maschine, wie sie in den Fig.
2 bis 5 der Zeichnungen dargestellt ist, hergestellt. Diese Maschine weist einen
zylindrischen Dorn 3 auf, dessen eines Ende durch eine antreibbare Einspannvorrichtung
4 gehalten ist, mit welcher der Dorn mit einer konstanten Geschwindigkeit von einem
Motor unter Zwischenschaltung eines passenden, in einem Gehäuse 5 angeordneten Getriebes
gedreht werden kann. Auf den Dorn 3 ist als Hülse ein ausgepreBter Schlauch aus
Kautschuk in einem plastischen und klebrigen Zustand aufgezogen.
-
Die Vorrichtung zur Zuführung eines unter Spannung in den auf dem
Dorn 3 befindlichen Kautschukschlauch 1 zu wickelnden Fadens 2 ist auf Gleitbahnen
6 und 7 an dem Bett der Maschine angebracht und wird durch eine Schraubenspindel
8 längs des Dornes 3 verfahren.
-
Der Faden 2 kommt von einer Spule 9, welche sich entweder mit der
Vorrichtung bewegt oder die weit genug entfernt ist, daB sich der Faden von der
Spule abspreizen kann. Der Faden geht zuerst durch das Auge einer gebogenen Drahtführung
10 hindurch und dann durch das Auge am Außenende eines radialen Armes 11 einer federbelasteten,
mit konstantem Drehmoment vorgespannten Vorrichtung 12 und hierauf zwischen zwei
Paare 13 und 14 von federbelasteten Reibscheiben der Art, wie sie aus den gesteuerten
Spannvorrichtungen für Garn bekannt sind.
-
Der Druck zwischen dem ersten Scheibenpaar 13 wird automatisch durch
einen Spornhebel 15 (Fig. 4) an der Vorrichtung 12 mit konstanter Drehkraft gesteuert,
welcher die Zusammendrückung einer Feder 16 ändert, so dal3 die Reibhemmung der
Scheiben 13 an dem Faden 2 vergrößert oder vermindert wird, wenn sich der Zug des
Fadens an dem Arm 11 vermindert bzw. vergrößert. Der Druck zwischen dem zweiten
Scheibenpaar 14 wird von Hand durch einen mit einer Gradeinteilung versehenen Schneckennocken
17 eingestellt, welcher die Zusammendrückung einer Feder 18 ändert, um den Faden
unter eine gewählte Spannung zu setzen.
-
Von diesen Scheiben 14 geht der Faden 2 rund um eine gebogene Drahtführung
19 und dann durch ein Bad 20 (Fig. 5), welches Gummilösung enthält, und ist von
dort tangential an den Kautschukschlauch 1 auf dem Dorn 3 geführt, um auf ihn aufgewickelt
zu werden (Fig. 2). Es ist zu sehen, dal3 das Loch 21, durch welches der Faden in
das Bad 20 eintritt, unter dem Spiegel der darin befindlichen Lösung liegt, aber
die Lösung hat hohe Viskosität, und es findet kein bedeutender Austritt durch das
Loch 21 statt. Diese einfache Anordnung ermöglicht es, den Faden unter Spannung
durch das Lösungsbad hindurchzuführen und durch eine Offnungsplatte 22 auszutreten,
deren
OfFnungsgröße so gewählt ist, daß überschüssige anhaftende Lösung von dem Faden
abgestreift wird.
-
Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß das Bad 20 gegenüber dem Dorn einstellbar
durch Bolzen 23 in Schlitzen 24 in einem Paar Konsolen 25 angebracht ist, so daß
der Austritt des Fadens 2 eingestellt werden kann, um für verschiedene Größen von
Dornen zu passen.
-
Das Bad 20 und die Fadenspannvorrichtung sind auch durch den Arm 26
zum wechselseitigen Halten und Festsetzen ihrer relativen Stellungen miteinander
verbunden.
-
Wenn der Faden in die Vorrichtung eingefädelt ist, wird das Ende
des Fadens um das Ende des Kautschukschlauches gewickelt, und zwar mit einer sich
überlappenden Wicklung, um den Faden zu verankern, und dieses Ende des Schlauches
wird eventuell als Abfall abgeschnitten.
-
Nachdem der Faden verankert worden ist, wird die Drehung des Dornes
und die gleichzeitige Verschiebung der Fadenzuführungsvorrichtung bewirkt, um den
Faden schraubenförmig mit dem gewünschten Abstand der Windungen und unter einer
Spannung, welche gesteuert ist, aufzuwickeln, um den Faden zu veranlassen, daß er
bis zur gewünschten Tiefe in den Kautschuk einschneidet und so darin eingebettet
wird.
-
Es sind manche Variationen der Kautschukmischung möglich, um sie
für das Einschneiden des Fadens passend plastisch zu machen. Auch kann keine Regel
für die Plastizität des Kautschuks oder für die Fadenspannung gegeben werden, unter
welcher der Faden aufgewickelt wird. DieseBedingungen hängen von den Abmessungen
der Bänder oder Riemen und deren Benutzung ab.
-
Es ist vorzuziehen, aber nicht absolut wesentlich, für den Faden
beim Zuführen an den Dorn zum Einschneiden in den Gummi, daß er mit Gummiklebstoff
überzogen oder imprägniert ist.
-
Der in der Beschreibung benutzte Ausdruck » Gummi « und » Kautschuk
« schließt natürliche und synthetische Gummis, Kautschuk oder ihnen ähnliche Elastomere
ein und insbesondere bei Bändern, die für die Benutzung als Streckwerkbänder oder
Riemen hergestellt sind, einen ölwiderstandsfähigen synthetischen Gummi der Butadien-Akryl-Nitril-Copolymer-Type.
-
Mit dem Ausdruck » Card oder Faden « ist irgendein gedrehter oder
nichtgedrehter Faden, Zwirn oder Garn gemeint und insbesondere für Bänder zum Gebrauch
als Streckbänder oder-riemen ein feines Garn aus Nylon oder diesem ähnlichem Material.
Ein erläuterndes Beispiel für die Herstellung von Faserstreckbändern aus einem verstärkten
Gummischlauch durch das Verfahren gemäß Erfindung ist folgendes.
-
Zuerst wird eine ölwiderstandsfähige synthetische Kautschukmischung
von äußerst plastischer und klebriger Eigenschaft in der üblichen Weise, z. B. auf
einem Zweiwalzenmischwerk vorbereitet. Diese Mischung sollte einen » Mooney «-Plastizitätswert
von etwa 20 aufweisen, wenn sie bei 120° C bei Benutzung des großen 11/2"-Rotors
geprüft wird.
-
Eine passende Zusammensetzung ist : Gewichtsteile Butadienakrylnitrilcopolymer.......
100 Schwefel........................ 3 Zinkoxyd.......................... 5 Stearinsäure
0, 5 Verstarkungsfiiller................. 50 Plastizierungsmittel................
35 Beschleuniger...................... 1, 5
Der verstärkende Füllstoff
kann schwarz-oder weißfärbend sein. Das Plastizierungsmittel kann z. B.
-
Trikresylphosphat oder Dibutylphthalat sein. Der Beschleuniger-kann
verändert werden, um für die erforderliche Vulkanisiergeschwindigkeit zu passen.
-
Die obige Zusammensetzung wird in Schlauchform zu dem erforderlichen
inneren Durchmessser der Bänder ausgepreßt sowie mit einer Wanddicke von annähernd
1, 8 mm und wird mit Talkum bestäubt, um die Handhabung und Aufbewahrung zu erleichtern.
-
Eine geeignete Länge wird als eine Hülse auf einen Metalldom 3 des
erforderlichen Durchmessers gezogen, und sämtlicher Talkum wird von der äußeren
Oberfläche durch Abwischen mit einem mit einem Lösungsmittel, wie Trichloräthylen,
befeuchteten Stoff entfernt. Eine schraubenförmige Windung des Fadens 2 wird dann
in der vorgeschriebenen Weise mit einer Steigung von 25 Windungen auf 25, 4 mm angebracht.
Ein passender Faden enthält zweisträhnig gedrehtes hochfestes Kunststoffgarn, wobei
jede Strähne 125 Denier hat und zweiundsiebzig einzelne fortlaufende Fäden enthält.
Dieser Cord oder Faden wird mit einer Spannung von annähernd 250 g aufgewickelt.
-
Nach dem Aufwickeln wird der Dorn mit dem umwickelten Schlauch fest
in feuchtes Baumwollgewebe gewickelt und für 20 Minuten in Dampf bei 9, 3 at vulkanisiert.
Nach der Entfernung des Baumwollgewebes wird der Schlauch schließlich auf 1, 4 mm
Wanddicke geschliffen und quer zu seiner Achse zerschnitten, um Bänder oder Riemen
von der erforderlichen Breite zu erhalten.
-
Das durch die Erfindung geschaffene Verfahren bringt, verglichen
mit bekannten Verfahren, die wesentlichen praktischen Vorteile, daß weniger Herstellungsschritte
vorhanden sind, daß der ausgepreßte Schlauch oder eine andere Gummischicht, in welche
der Faden eingebettet ist, wesentlich dicker als die einzelnen Gummischichten sind,
die in einer Schichtstruktur gebraucht werden, und daß dementsprechend die Herstellung
und Behandlung leichter ist und keine Möglichkeit besteht, daß Luft zwischen aufeinanderfolgend
angebrachten Gummischichten eingeschlossen wird und Blasen in dem fertiggestellten
Erzeugnis auftreten.