WO2007033721A1

WO2007033721A1 - Zwei- stufen- verfahren zur herstellung von gurten

Info

Publication number: WO2007033721A1
Application number: PCT/EP2006/007237
Authority: WO
Inventors: Hubert Göser
Original assignee: Contitech Antriebssysteme Gmbh
Priority date: 2005-09-21
Filing date: 2006-07-22
Publication date: 2007-03-29
Also published as: DE102005044988A1; US20090127739A1; CN101242940A

Abstract

Bei dem erfindungsgemäßen Zwei-Stufen- Verfahren zur Herstellung von Gurten aus plastifizierbarem Material (5) wird in der ersten der beiden Stufen ein Semi-Produkt (2') und in der zweiten Stufe aus dem Semi-Produkt (2') durch thermische Umformung der fertige Gurt als Endprodukt (2) erzeugt. Zur Durchführung des Zwei-Stufen- Verfahrens sind zwei Stationen (6, 8) vorgesehen. Die erste Station (6) weist ein erstes drehbares Formrad (14), ein Formband (18) (das mit Hilfe von Druck- und Spannrollen (20, 22, 24) unter Freihaltung eines Formhohlraumes (26) einen Teilabschnitt des ersten Formrades (14) umschlingt), einen Extruder (10) und eine Drahtzuführung (28) auf. Die zweite Stufe (8) weist ein zweites Formrad (16) und mindestens eine Andruckrolle (34; 34a, 34b, ...) auf. Insbesondere zur Herstellung von Gurten für die Aufzugstechnik/Hebetechnik (z. B. auch für Gabelstapler).

Description

ZWEI- STUFEN- VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON GURTEN

Beschreibung

Extrusionsverfahren zur einfachen Herstellung von Gurten

Die Erfindung betrifft ein Zwei- Stufen- Verfahren zur Herstellung von Gurten, insbesondere für die Aufzugstechnik/Hebetechnik (z. B. auch für Gabelstapler), außerdem eine Vorrichtung zu seiner Ausführung, gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 9.

Stand der Technik

Aus der DE 102 22 015 Al ist eine aus zwei Stationen bestehende Vorrichtung zur Herstellung von Gurten in einem zweistufigen Extrusionsverfahren bekannt [siehe Fig. 2 (Stand der Technik) nebst Kurzbeschreibung].

Der wesentliche Nachteil ist darin zu sehen, dass zunächst zwei Teilgurte hergestellt werden müssen, wozu jeweils ein separater Extruder erforderlich ist. Dies stellt einen beträchtlichen apparativen Aufwand dar. Auch müssen die beiden Extruder genau zueinander synchronisiert werden. Das setzt eine hohe Präzision voraus, andernfalls wäre mit unverhältnismäßig großem Ausschuss zu rechnen.

Auch ist bereits ein Ein- Stufen- Verfahren zur Herstellung von Gurten aus plastifizierbarem Material bekannt. Der Nachteil dieser Herstellungsmethode besteht darin, dass eine aufwendige

Nachbehandlung der Gurt-Rohlinge erforderlich wird. Durch Fräsen und/oder Schleifen müssen z. B. Längsrippen mechanisch herausgearbeitet werden. Hierdurch ergeben sich hohe Materialverluste, da das herausgearbeitete Material nicht mehr eingesetzt werden kann. Die Produktionsgeschwindigkeit ist eingeschränkt, da bei mechanischem Bearbeiten ein Anschmelzen des Materials vermieden werden muss. Aufgabe der Erfindung

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines einfachen Extrusionsverfahrens zur Herstellung von Gurten (Riemen), bei dem die zuvor genannten Nachteile vermieden werden. (Im folgenden werden die Begriffe „Gurt" und „Riemen" als gleichbedeutend nebeneinander benutzt.)

Lösung und Vorteile

Gemäß Anspruch 1 besteht die Lösung dieser Aufgabe in einem Zwei-Stufen- Verfahren: In der ersten Verfahrens-Stufe wird ein Semi-Produkt erzeugt, das in der zweiten Stufe nur noch thermisch zum Endprodukt umgeformt wird. Auf einen zweiten Extruder, wie bei sonstigen zweistufigen Verfahren erforderlich, kann in der zweiten Stufe verzichtet werden. Durch gleichzeitiges Zuführen von Zugelementen und Riemenkörpermaterial erfolgt der vollständige Aufbau des Semiproduktes in einer einzigen Verfahrensstufe.

Zudem besteht die Möglichkeit, im Ablauf der ersten Verfahrensstufe - zur Bildung des späteren Riemenrückens - ein Gewebematerial oder eine Folie zuzuführen. Dabei dient die Gewebelage auch dazu, den Zugelementen einen gewissen Abstand zum Riemenrücken zu geben.

Die Gewebelage am Riemenrücken dient aber nicht nur zur besseren Positionierung der Zugelemente innerhalb des Riemens sondern - als Riemenabdeckung - auch zur Beeinflussung des Reibbeiwertes. Z. B. kann durch PA-Gewebe der Reibbeiwert am Riemenrücken sehr gering eingestellt werden, was sich positiv auf Abrieb und Geräuschentwicklung auswirkt.

Zudem kann das Gewebe auch antistatisch ausgerüstet sein, um eventuell entstehende Aufladungen zu verhindern.

Das aus dem Extruder in plastifϊziertem Zustand austretende Riemenkörpermaterial wird auf der Umfangsfläche eines ersten Formrades leicht gekühlt. Dadurch kann das Semiprodukt formstabil entnommen werden. Ein weiterer Vorteil gegenüber dem bekannten Ein-Stufen- Verfahren besteht darin, dass zur Herstellung des Semiproduktes nur soviel plastifizierbares (vorzugsweise PU-) Material verwendet wird, dass für die sich anschließende Umformung kein zusätzliches Material zugeführt oder überschüssiges Material entfernt werden muss.

Für die sich in der zweiten Verfahrensstufe anschließenden Umformung wird der Umfang eines zweiten Formrades für das vorzugsweise zu verwendende Polyurethan auf 160°C bis 180°C aufgeheizt. Vorzugsweise erfolgt die Umformung durch mehr als eine Andruckrolle. Durch die mehreren Andruckrollen wird das Semi-Produkt vom Riemenrücken her in die profilierte und beheizte Formradumfangsfläche gedrückt. Dabei nimmt der zukünftige Riemenrücken die Umfangsflächenstruktur des zweiten Formrades an.

Mit Hilfe einer entsprechenden Umfangspro filierung des zweiten Formrades kann die Riemenoberfläche mit beliebigen Längs- und/oder Querprofϊlen versehen werden.

Zeichnungen

Im Folgenden wird die erfindungsgemäße Vorrichtung anhand einer Gegenüberstellung zum diesbezüglichen Stand der Technik näher beschrieben. Es zeigt: Fig. 1 eine Prinzipdarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung von Gurten; Fig. 2 eine Prinzipdarstellung einer Vorrichtung zur Herstellung von Gurten, gemäß dem Stand der Technik.

Beschreibung

Die herkömmliche, in der Fig. 2 dargestellte Vorrichtung zur Herstellung eines Riemens 202 aus plastifizierbarem Kunststoff-Material besteht aus zwei Teilen, nämlich einer ersten Station („Station 1") 206 zur Herstellung eines ersten, mit Festigkeitsträgern 204 versehenen Telriemens 202a und einer zweiten Station („Station 2") 208 zur Herstellung eines zweiten Teilriemens 202b und zur Anbindung des zweiten Teilriemens 202b an den ersten Teilriemen 202a. Sowohl die erste 206 als auch die zweite Station 208 weisen jeweils einen Extruder 210, 212 und jeweils ein Formrad 214, 216 auf. Die erste Station 206 weist außerdem ein endloses Formband 218 auf. Längs eines Teilumfangs des Formrades 214 bildet das Formband 218 mit Hilfe einer oberen Druckrolle 220, einer unteren Druckrolle 222 und einer Spannrolle 224 einen Formhohlraum 226. Außerdem gibt es eine Drahtzuführung 228. Die zweite Station 208 weist zudem eine zweite Rolle auf, die eine Andruckrolle 234 und/oder Umlenkrolle 230 ist. Der Abstand 232 zwischen zweiter Rolle 230 bzw. 234 und (zweitem) Formrad 216 ist einstellbar. Dabei entspricht dieser Abstand der Dicke des zu erzeugenden Riemens 202. Der das zweite Formrad 216 verlassende Riemen 202 wird mit einem vorgegebenen Zug beaufschlagt, wobei er über zwei Rollen 238, 238' geführt wird.

Die in Fig. 1 dargestellte, erfindungsgemäße Vorrichtung weist ebenfalls zwei Stationen 6, 8 auf, aber es gibt nur einen einzigen Extruder 10. Während die erste Station 6 (zur Durchführung der ersten Verfahrensstufe) wesentliche Gemeinsamkeiten mit der herkömmlichen Vorrichtung aufweist, unterscheidet sich die zweite Station 8 (zur Durchführung der zweiten Verfahrensstufe) grundsätzlich von dem vorbekannten Aufbau.

Im Einzelnen:

Die erste Station 6 besteht ebenfalls aus einem im Gegenuhrzeigersinn drehbaren Formrad 14 und einem endlosen Formband 18, das einen Teilabschnitt des Formrades 14 umschlingt. Dabei werden die Enden des Teilabschnitts ebenfalls von einer „oberen" 20 und einer „unteren" Druckrolle 22 in Verbindung mit einer Spannrolle 24 vorgegeben. Zwischen dem Teilabschnitt des Formbandes 18 und dem darunter befindlichen Umfang des Formrades 14 wird ebenfalls ein Formhohlraum 26 gebildet. Mit Hilfe einer Spannrolle 24 kann auch hier der Andruck des Formbandes 18 auf das Formrad 14 eingestellt werden. Außerdem weist die „Station 1" 6 - wie bekannt - einen Extruder 10 und eine Drahtzuführung 28 auf. Mit Hilfe dieser ersten Station 6 wird die erste Verfahrensstufe durchgeführt. Dabei wird erfindungsgemäß ein Semi-Produkt 2' erzeugt, das in der zweiten Verfahrenstufe mit Hilfe der zweiten Station nur noch thermisch zum Endprodukt (fertiger Riemen, Gurt) 2 umgeformt wird. Das in der ersten Station 6 herzustellende Semi-Produkt 2' besteht aus Zugelementen 4, Riemenkörpermaterial (vorzugsweise Polyurethan, PU) 5 und optional einer Gewebeabdeckung 40 am späteren Riemenrücken. Zur Herstellung des Semi-Produktes 2' wird das PU 5 in dem Extruder 10 plastifϊziert und dem Formrad 14 zugeführt. Gleichzeitig werden die Zugelemente 4 tangential unterhalb der PU-Schmelze 5 dem Formrad 14 zugeführt. Optional kann unterhalb der Zugebene noch eine weitere

Elastomer- bzw. Gewebeschicht 40' zugeführt werden. Diese Schicht 40' dient dann dazu, den Zugelementen 4 einen zusätzlichen Abstand zum Riemenrücken zu geben. Die Umfangsfläche des Formrades 14 ist dabei so temperiert (gekühlt), dass das Semi-Produkt 2' formstabii aus der ersten Station 6 entfernt werden kann. Dabei wird zur Herstellung des Semi-Produktes 2' so viel PU 5 verwendet, dass im Rahmen der zweiten Verfahrensstufe für die Umformung zum Endprodukt (fertiger Riemen, Gurt) 2 kein zusätzliches Material 5 zugeführt oder überschüssiges Material 5 entfernt werden muss.

Die zweite Station 8 weist ebenfalls ein Formrad 16 auf, dessen Umfangsfläche gegebenenfalls eine Profilierung 16' aufweist. Außerdem gibt es mindestens eine Andruckrolle 34; 34a, 34b, ... und zwei Führungsrollen 38, 38'. Auf einen (zweiten) Extruder wird in dieser zweiten Station 8 verzichtet.

Für die Herstellung des Endproduktes 2 erfolgt in der zweiten Stufe 8 lediglich eine Umformung des Semi-Produktes 2'. Zu diesem Zweck wird die Umfangsfläche des zweiten Formrades 16 so temperiert, dass eine einseitige thermische Verformung des

Semi-Produktes 2' möglich ist. Dabei sollte für Polyurethan 5 die Temperatur vorzugsweise zwischen 160°C und 180°C liegen.

Das Semi-Produkt 2' wird nun so dem temperierten Formrad 16 der zweiten Station 8 zugeführt, dass die umzuformende Seite der profilierten und beheizten

Formradumfangsfläche 16' zugewandt ist. Vom Riemenrücken her wird nun das Semiprodukt 2' durch mehrere Andruckrollen 34a, 34b, ... mehr und mehr in die profilierte Umfangsfläche 16' des Formrades 16 gedrückt. Dabei nimmt der Riemen die Umfangsflächenstruktur 16' des Formrades 16 an. Nach Beendigung des Umformprozesses wird der Riemen als ausgeformtes Endprodukt 2 vom Formrad 16 der zweiten Station 8 abgezogen. Zur besseren Entformung des Endproduktes 2 ist die Umfangsfläche 16' des zweiten Formrades 16 mit einer Antihaftbeschichtung versehen.

Bezugszeichenliste

Fig. 2 (Stand der Technik)

202 Riemen 202a erster Teilriemen

202b zweiter Teilriemen

204 Festigkeitsträger

206 „Station 1" (Teil der Vorrichtung)

208 „Station 2" (Teil der Vorrichtung) 210, 212 Extruder

214, 216 Formrad

218 Formband

220 „obere" Druckrolle

222 „untere" Druckrolle 224 Spannrolle

226 Formhohlraum

228 Drahtzufiihrung

230 Umlenkrolle

232 Abstand zwischen Rolle 230 bzw. 234 und (zweitem) Formrad 216 234 Andruckrolle

238, 238' Führungsrolle(n)

Fig. ]

2 Endprodukt, (fertiger) Riemen, Gurt 2' Semi-Produkt

4 Zugelement(e)

5 Riemenkörpermaterial, Material, z. B. Polyurethan (PU)

6 „Station 1", erste Station

8 „Station 2", zweite Station 10 Extruder

14 Formrad der ersten Station 16 Formrad der zweiten Station

16' Profilierung des zweiten Formrades 16, profilierte Formradumfangsfläche

18 endloses Formband

20 „obere" Druckrolle 22 „untere" Druckrolle

24 Spannrolle

26 Formhohlraum

28 Drahtzuflihrung

34; 34a, 34b, ... Andruckrolle(n) 38, 38' Führungsrolle(n)

40 Gewebeabdeckung, Gewebelage, Folie

40' (weitere) Schicht, Elastomer- bzw. Gewebeschicht

Claims

Patentansprüche

1. Zwei-Stufen- Verfahren zur Herstellung von Gurten (2) aus plastifizierbarem Material

(5), dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten der beiden Stufen ein Semi-Produkt (2'), und dass in der zweiten Stufe aus dem Semi-Produkt (2') durch thermische Umformung der fertige Gurt als Endprodukt (2) erzeugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das in der ersten Stufe herzustellende Semi-Produkt (2') aus Zugelementen (4) und aus plastifitierbarem Riemenkörpermaterial (5) aufgebaut wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugelemente (4) tangential unterhalb von - in einem Extruder plastifiziertem - Riemenkörpermaterial (5) zugeführt und zur Ausformung des Semi-Produktes (2') gemeinsam an ein erstes Formrad (14) geleitet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung des späteren Riemenrückens mit der Zuführung des Riemenkörpermaterials (5) gleichzeitig mindestens eine Gewebelage oder Folie (40) zugeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsfläche des Formrades (14) so temperiert wird, dass das Semi-Produkt (2') formstabil von dem Formrad (14) entnommen werden kann.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Stufe aus dem Semi-Produkt (2') durch Umformung der fertige Gurt als Endprodukt (2) hergestellt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Umformung des Semi-Produktes (2') eine einseitig thermische Verformung ist, die mit Hilfe eines zweiten, umfangs-profilierten und beheizten Formrades (16) durchgeführt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Semi-Produkt (2') vom Riemenrücken her durch mehrere Andruckrollen (34a, 34b, ...) mehr und mehr in die profilierte Umfangsfläche (16') des zweiten Formrades (16) gedrückt wird, wobei der Riemen die Oberflächenstruktur des Formrades (16) annimmt.

9. Aus zwei Stationen (6, 8) bestehende Vorrichtung zur Durchführung des Zwei-Stufen- Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Station (6)

- ein erstes drehbares Formrad (14), ein Formband (18), das mit Hilfe von Druck- und Spannrollen (20, 22, 24) unter Freihaltung eines Formhohlraumes (26) einen Teilabschnitt des ersten Formrades (14) umschlingt, einen Extruder (10), und eine Drahtzuführung (28); und dass die zweite Station (8) ein zweites Formrad (16) und - mindestens eine Andruckrolle (34; 34a, 34b, ...) aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Station (6) eine Zuführung „Gewebelage" (40) aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsfläche des ersten Formrad (14) so temperiert ist, dass das Semi-Produkt (2') formstabil aus der ersten Station (6) entnommen werden kann.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung von Polyurethan als Riemenkörpermaterial (5) die Umfangstemperatur des zweiten Formrades (16) zwischen 160°C und 180⁰C eingestellt ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsfläche (16') des zweiten Formrades (16) eine Längs- und/oder Quer- oder Diagonal-Profilierung aufweist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsoberfläche (16') des zweiten Formrades (16) mit einer Antihaftbeschichtung versehen ist.