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Verfahren zum Herstellen eines endlosen Verbundtreibriemens Die Erfindung
bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines endlosen Verbundtreibriemens,
welcher eine innere Reibschicht und eine äußere, zugübertragende, aus einzelnen
parallelen, nebeneinanderliegenden Polyamidfäden gebildete Schicht aufweist.
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Verfahren zur Herstellung solcher Treibriemen sind bekannt, bei denen
die äußere Schicht durch Aufwickeln der Fäden in einer oder mehreren übereinander
angeordneten Lagen gebildet und mit der Reibschicht fest verbunden werden.
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Diese Verfahren wurden bisher in der Weise ausgeübt, daß man entweder
einzelne Fäden oder dochtartige Bündel von Fäden auf die Reibschicht aufwickelte.
Das Aufwickeln einzelner Fäden in mehreren Schichten beansprucht eine unwirtschaftlich
lange Zeit. Fadenbündel kann man entweder nebeneinander aufwickeln oder in spindelförmiger
Anordnung einander übergreifend. In beiden Fällen läßt sich wegen der Notwendigkeit
ihrer festen Anklebung auf die Reibschicht ein Plattdrücken der Bündel von ursprünglich
kreisrundem Querschnitt nicht vermeiden.
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Solche Treibriemen werden ferner aus wirtschaftlichen Gründen zunächst
in erheblich größeren Abmessungen, als für die Benutzung bestimmt, hergestellt und
dann in schmalere Treibriemen unterteilt. Die Schraubenform, die sich notwendig
beim Aufwickeln von Fadenbündeln ergibt, hat zur Folge, daß die Trennkante zur Unterteilung
der endgültigen Treibriemen die Schraubenwicklung kreuzt. Damit die Wicklung der
den Zug übertragenden Schicht bis an die Außenkanten der Treibriemen gleichmäßig
ausgebildet ist, müssen daher von jeder Kante des Treibriemens bei der Unterteilung
Streifen abgetrennt werden, die einen Verlust bedeuten: bei paralleler Wicklung
der dochtartigen Bündel wegen der ungleichmäßigen Dicke und bei den nebeneinanderliegenden,
dochtartig gebildeten Bündel wegen der Schraubenform der Wicklung.
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Hier setzt die Erfindung ein. Sie löst die Aufgabe, auf die innere
Reibschicht eines endlosen Treibriemens eine zugübertragende Schicht aus Einzelfäden
aufzubringen, die sich in äußerst kurzer Zeit sehr gleichmäßig mit sehr fester Haftung
jedes einzelnen Fadens aufwickeln läßt. Beim Unterteilen des Treibriemens in seine
endgültige Breite entsteht praktisch kein Abfall mehr.
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Zur Lösung dieser Aufgabe besteht das neue Verfahren darin, daß die
Fadenlagen als Schar einander paralleler Fäden parallel zur Riemenlängsrichtung
auf einen endlosen Wickelträger gewickelt werden.
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In der einfachsten Form wird also eine schleierartige
Schar einander
paralleler Fäden von der Breite der Reibschicht und gleichzeitig auf die Reibschicht
als Wickelträger gewickelt.
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Nach einer Verbesserung besteht der endlose Wickelträger aus einem
Band, das von der fertigen zugübertragenden Schicht entfernt wird, worauf dann die
zugübertragende Schicht mit der Reibschicht verbunden wird.
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Nach einer weiteren Verbesserung wird die zugübertragende Schicht
mit oder ohne Reibschicht in einer größeren Breite als derjenigen des herzustellenden
endlosen Treibriemens hergestellt und dann in Stücke gewünschter Breite zerschnitten.
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Die als Beispiel dienende Zeichnung ermöglicht ein besseres Verständnis
der Erfindung, deren Vorteile und deren Eigenschaften.
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F i g. 1 ist ein vergrößert gezeichneter Schnitt durch einen nach
dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Verbundtreibriemen; F i g. 2 ist ein
senkrechter Schnitt durch eine schematisch dargestellte Anlage zur Herstellung des
Zugbandes für diesen Treibriemen; es ist auf dieser Zeichnung nur ein Vorgarnstrang
gezeichnet, um die Zeichnung nicht unübersichtlich zu machen; Fig. 3 ist die Draufsichtzeichnung
zu Fig. 2; F i g. 4 ist eine Seitenansicht, die einen Führungskamm zeigt, der von
zur Herstellung des Zugbandes geeigneten Vorgarnsträngen durchlaufen wird; F i g.
5 ist ein schematischer Schnitt durch das aus Vorgarnsträngen von Fig. 4 hergestellte
Zugband;
Fig. 6 und 7, 8 und 9, 10 und 11 sind Darstellungen ähnlich
wieFig. 4 bzw. Fig. 5, stellen aber, was die Zahl der Vorgarnstränge und ihre Verteilung
zwischen den Zähnen des Kamms betrifft, Varianten dar; F i g. 12 ist eine schematische,
perspektivische Ansicht, die zeigt, wie man einen endlosen Verbundtreibriemen nach
dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellen kann; Fig. 13 ist ein Längsschnitt durch
den so angefertigten Treibriemen, wobei die einzelnen Schichten des Vorgarnbandes
der Deutlichkeit halber getrennt voneinander dargestellt sind; F i g. 14 ist eine
schematische Darstellung, die zeigt, was man sieht, wenn man ein endloses Band längs
aufschneidet, das durch schraubenlinienförmiges Aufwickeln eines oder mehrerer Vorgarnstränge
auf einen Träger hergestellt worden ist.
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In Fig. 1, in der die einzelnen Schichten übertrieben dick gezeichnet
sind, bezeichnet die Zahl 1 das Zugband und die Zahl 2 das Reibungsband. Das Band
2 kann z. B. aus Chromleder bestehen, und das Band 1 besteht aus einem Vorgarnstrang
aus synthetischem Material (vorzugsweise aus verstecktem Polyamid). Die Vorgarnstränge
sind unter Druck auf das Band 2 aufgeklebt. -Bekanntlich besteht ein Vorgarn aus
im wesentlichen parallel zueinander angeordneten Fäden. Auf Grund der großen Durchlässigkeit
eines solchen Vorgarns hat das zum Verkleben verwendete Verbindungsmittel bei der
Herstellung eines solchen mehrschichtigen Bandes gleichmäßiger Zusammensetzung das
Band vollständig durchtränkt, so daß die verschiedenen Einzelfäden ihre Individualität
vollständig verloren haben und das Band einen zusammenhängenden Körper- darstellt.
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Die Fig.2 und 3 zeigen, wie man das Band 2 erhalten kann. Die Vorgarnstränge
wie etwa 3 -wickeln sich von Spulen 4 ab und laufen zwischen den Zähnen eines Kamms
5 hindurch, der für ihre Führung sorgt. Sie wandern durch eine Klebkammer 6 und
wickeln sich auf einer Aufnakmetrommel 7 auf.
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Die Kammer 6 ist mit Zuführrohren 8 versehen, an denen sich Zerstäubungseinrichtungen
9 befinden. Die unter Druck durch die Zuführrohre 8 zugeführte Bindemittellösung
wird durch die Zerstäubereinrichtungen 9 auf sämtliche Vorgarnstränge gespritzt,
die die Kammer durchlaufen. Dank der großen Durchlässigkeit der Vorgarnstränge dringt
der Bindemittelnebel zwischen die verschiedenen Einzelfäden. 'Bei der Ankunft auf
der Trommel 7 wird das Vorgarnband 1 durch die Druckwalzen 10 zusammengedrückt.
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Quer zur Trommelachse angeordnete Flansche (nicht gezeichnet) halten
die Seiten des Bandes 1 fest und verhindern, daß es sich verbreitert. Die Trommel
7 kann heizbar sein, um das rasche Trocknen oder die Polymerisation des Bindemittels
zu gewährleisten.
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Wie gezeigt, ist es möglich, auch das Reibungsband 2 über die Trommel
7 laufen zu lassen, um unmittelbar den Treibriemen von F i g. 1 zu erhalten.
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Als Variante kann das Reibungsband 2 später auf das gefrennt - entweder
auf der Trommel 7 oder auf einem später entfernten, vorläufigen Trägerband - hergestellte
Band 1 aufgeklebt werden.
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Der Kamm 5 stellt eine nicht auszulassende Stufe dar, man kann ihn
aber auf verschiedene Weise benutzen. In dem Beispiel der F i g. 4 läßt man einen
Vorgarnstrang durch jeden dritten der Zwischenräume laufen, die aufeinanderfolgende
Zähne des
Kamms voneinander trennen. Diese Vorgarnstränge kommen dann in einem Abstand
voneinander auf der Trommel7 an, auf der sie zusammengedrückt werden und ein Zugband
11 (F i g. 5) geringer Dicke ergeben. In Fig. 5 ist dieses Band durch senkrechte
Striche unterteilt, die das Band entsprechend den einzelnen Vorgarnsträngen 3 unterteilen,
in Wirklichkeit aber überlappen sich die Vorgarnstränge mehr oder weniger, und das
Bindemittel, mit dem sie getränkt sind, macht daraus ein vollständig kontinuierliches
Band 1, und die einzelnen Fäden stehen ohne Hohlräume und einem Minimum an Bindemittel
miteinander in Berührung und sind gleichmäßig auf den Querschnitt dieses Bandes
verteilt.
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In Fig. 6 befindet sich zwischen jedem zweiten Zahn des Kamms ein
Vorgarnstrang, und es ist leicht einzusehen, daß man auf diese Weise ein dickeres
Band 11 erhält (Fig. 7). In F i g. 8 ist jeder der Zwischenräume des Kamms mit einem
Vorgarnstrang 3 besetzt, was einem noch dickeren Band 11 entspricht (Fig. 9). In
Fig. 10 schließlich befinden sich in jedem Zwischenraum des Kamms 5 zwei Vorgarnstränge
übereinander, so daß das so erhaltene Band 11 (Fig. 11) doppelt so dick ist wie
das in Fig. 9.
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Es ist leicht einzusehen, daß man noch viele Beispiele für die Verteilung
der Vorgarnstränge auf die Zwischenräume des Kamms anführen könnte.
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Zu bemerken ist, daß die Vorgarnstränge, die den Kamm 5 durchlaufen
haben, den Kasten 6 nicht in derselben horizontalen Ebene in der Mitte der Kammer
zu durchlaufen brauchen, wie es F i g. 2 zeigt, sondern in mehreren Ebenen, um die
gleichmäßige Verteilung des Bindesmittels weiter zu erleichtern.
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Fig. 12 zeigt schematisch, wie man nach dieser Erfindung einen durchgehenden,
endlosen - d. h. ohne irgendeine Nahtstelle - Verbundtreibriemen herstellen kann.
Bekanntlich stellt in jedem Treibriemen die Nahtstelle immer einen schwachen oder
zumindest einen schwierigen Punkt dar, so daß die Herstellung in endloser Form immer
dann vorteilhaft ist, wenn es die Gebrauchsbedingungen gestatten. In F i g. 12 ist
bei 12 ein Gestell dargestellt, das Spulen trägt, von denen die Vorgarnstränge ausgehen.
Diese durchlaufen einen ersten Kamml3, der sie nebeneinander so ordnet, daß sie
ein Vorgarnband 14 bilden. Dieses Vorgarnband 14 kommt zu einem zweiten Kamm 15
und wird dann unter dem Druck einer Walze 16 auf ein endloses Band 17 aufgebracht,
das zwischen zwei Rollen 18 gespannt wird.
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Wie im vorigen Beispiel kann das Band 17 dargestellt werden durch
das Reibungsband des herzustellenden Treibriemens oder durch ein nur vorübergehend
benutztes Band, das einen Träger für die Herstellung des Zugbandes getrennt vom
Reibungsband bildet. Nachdem das Ende des Vorgarnbandes 14 mit dem Band 17 verklebt
worden ist, setzt man die Spannrollen 18 und die Walze 16 in Bewegung, um das Vorgarnband
14 in einer bestimmten Zahl von Lagen um das Band 17 herumzuwickeln. In F i g. 13
hat man mit A den Punkt bezeichnet, an dem das Wickeln beginnt, d. h., das innere
Ende des Vorgarnbandes 14 auf dem Band 17. Der Einfachheit halber ist hierbei angenommen
worden, daß nur drei Lagen gewickelt werden und daß das Wickeln bei B aufhört, nachdem
eine Überlappung a gegenüber dem Anfang zustande gekommen ist. Man hat während des
Aufwickelns wohlverstanden das Vorgarnband 14 und/oder das Band 17 ständig mit Bindemittellösung
getränkt,
z. B. durch Aufsprühen auf der Strecke zwischen dem Kamm 15 und der Walze 16. Dieses
Aufsprühen führt man vorzugsweise in der in Fig.2 dargestellten Art und Weise durch,
d. h. mit Hilfe einer geschlossenen Kammer, die ein Zuführrohr mit Zerstäubungseinrichtungen
enthält. Das Vorgarnband 14 kann dieselbe Breite haben wie der herzustellende Treibriemen,
und in diesem Falle erhält man, wenn das Band 17 aus Chromleder oder ähnlichem Material
besteht, direkt den Verbundtreibriemen, wenn man am Punkt B angekommen ist. Vorzuziehen
ist aber, ein Band 17 und ein Vorgarnband 14 mit großer Breite zu benutzen und dann
die Treibriemen in endloser Ausführung von dem so erhaltenen ringförmigen Gebilde
abzuschneiden. Auf welche Art man aber auch verfährt, so versteht sich, daß die
geringe zusätzliche Dicke, die durch die Uberlappunga in Fig. 13 erzeugt wird, sich
absolut nicht bemerkbar macht.
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An Stelle eines Bandes 17 aus Chromleder oder einem anderen Reibungsmaterial
kann man auch ein Material verwenden, auf dem das Vorgamband 14 nicht oder nur sehr
geringfügig haftet. In diesem Falle hebt man das letztere nach beendetem Wickeln
vom Band 17 ab und bringt dann auf irgendeine geeignete Weise auf das so isolierte
Zugband eine Haftschicht auf.
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Man sieht, daß man je nach der Beanspruchung des herzustellenden
Treibriemens eine mehr oder weniger große Zahl von Lagen aufwickeln kann.
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Wichtig ist, daß diese Art der Herstellung des Zugbandes durch Aufwickeln
einander überlagerter Schichten besser ist, als wenn man es durch Aufwickeln eines
oder mehrerer Vorgarnstränge in aneinanderstoßenden, schraubenlinienförmig verlaufenden
Windungen herstellen würde. Betrachtet man ein so durch schraubenlinienförmiges
Aufwickeln hergestelltes Band (Fig. 14) und zerschneidet man dieses Band in Längsrichtung
entlang der Linie C-D, so zerschneidet man zwangläufig sämtliche Fäden aller Vorgarnstränge
und führt damit eine wesentliche Schwächung der Zugfestigkeit des Bandes in der
Nähe der Schnittpunkte herbei. Im Gegensatz dazu liegt bei einem Aufwickeln in parallelen
Schichten nach Fig. 12 eine Schnittlinie wie C-D parallel zu den Fäden, aus denen
sich diese Schichten zusammensetzen, so daß man theoretisch keine davon zerschneidet
und in der Praxis nur eine sehr geringe Anzahl.
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Auf diese Weise ermöglicht die Erfindung die Herstellung eines Zugbandes
in Form eines gleichmäßi-
gen Körpers, innerhalb dessen die die Vorgarnstränge bildenden
Fäden ihre Individualität verloren haben, so daß nur noch kontinuierliche Fäden
mit hoher Zugfestigkeit vorhanden sind, die in ein Material eingebettet sind, das
eine geringere, aber vergleichbare Festigkeit aufweist. Dieser Körper mit seiner
geringen Dichte hält in der Praxis Kräfte aus, die 50 kg/cm2 erreichen können; er
hat in Längs- und in Querrichtung eine beträchtliche Elastizität und kann jede Drehzahl
sowohl auf Riemenscheiben mit ebener als auch auf solchen mit balliger Lauffläche
aushalten. Wenn man Vorgarne verwendet, die aus sehr feinen Fäden bestehen, so ist
die Kräfteverteilung bemerkenswert gleichmäßig. Als Hinweis sei erwähnt, daß es
die Vorrichtung nach F i g. 2 ermöglicht, mehr als 1500 Fäden pro Zentimeter Breite
des Treibriemens in einer sehr dünnen Schicht zu verteilen. Bei einer normalen,
fünfmal so dicken Schicht erreicht man auf diese Weise 7500 Fäden pro Zentimeter.