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Endloser Riemen, insbesondere als Zubehör für Maschinen der Textilindustrie
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Die früher verwendeten Lederhosen, die ausserordentlich teuer und anderseits wegen der natürlichen Materialeigenschaften von Leder nicht vollkommen homogen sind, sind durch Nitschelhosen aus Kunststoff, insbesondere aus Elastomermaterial, ersetzt worden, etwa durch Gummimassen auf der Basis Butadien-Acrylnitril, wobei zur Bewehrung Einlagen aus Textilgewebe angewendet werden. Die Anwendung solcher Gewebeeinlagen mit Kett-und Schussfäden ist notwendig, weil die Hosen sowohl Spannungen in Richtung ihrer Länge (während der Reibwirkung) als auch Spannungen in Richtung ihres Umfanges (während ihrer Umlaufbewegung) aufnehmen. Im Hinblick auf diese Arbeitsbedingungen wird die Gewebeeinlage so angeordnet, dass die Kett-und Schussfäden längs Erzeugenden bzw. längs Umfangslinien der Schläuche bzw. Hosen verlaufen.
Die Nitschelhosen werden im allgemeinen in der Weise hergestellt, dass auf einem metallischen Kern oder Aufbaudorn mit einem Kreisquerschnitt, dessen Umfang gleich dem Innenumfang der herzustellenden Hose ist und dessen Länge grösser als die gewünschte Hosenlänge ist, nacheinander folgende Schichten aufgetragen werden : eine dünne Folie aus kalandertem Gummi als Unterlage für die Hose, eine oder mehrere gummierte Gewebeeinlagen, welche die Bewehrung bilden, und eine Gummifolie oder Gummistreifen als Deckschicht, wobei diese Deckschicht solche Dicke haben muss, dass davon Material abgetragen werden kann, wenn die Hose nach dem Vulkanisieren abschliessend getrimmt wird.
Gummiertes Textilgewebe ist bekanntlich in praktisch unbegrenzter Länge, aber nur in begrenzter, 2 m nicht übersteigender Breite im Handel erhältlich. Beim Aufbringen der Bewehrungseinlage aus gummiertem Textilgewebe müssen in allen Fällen die Stossränder der Gewebeeinlage in Umfangsrichtung überlappt werden und häufig, nämlich jeweils dann, wenn die gewünschte Länge der Hosen grösser als die Breite des verfügbaren gummierten Gewebes ist, müssen zwei Gewebeeinlagen verwendet und auch in Längsrichtung der Hosen überlappt werden, so dass in einem Teil der Hose eine überlagerung der Stossränder zweier Gewebeeinlagen in den in gekreuzten Richtungen verlaufenden Überlappungszonen zustandekommt.
Durch die anschliessend aufgebrachte Decklage und das abschliessende Trimmen der Hose nach dem Vulkanisieren werden diese Überlappungszonen zwar verborgen, ihr Vorhandensein verursacht jedoch eine ungleichmässige Dehnung und demnach ergeben sich beim Gebrauch solcher Nitschelhosen unregelmässige Umfangsweiten, so dass die einander zugekehrten Teile jedes Paares von Hosen, während diese die Reibwirkung auf die Lunten ausüben, nicht vollständig eben, regelmässig und gleichabständig sind. Ein weiterer Grund für Unregelmässigkeiten liegt in einer besonderen Eigenschaft der Gewebe, die noch deutlicher nach ihrer Gummierung in Erscheinung tritt und darin besteht, dass Gewebe niemals vollständig eben sind, sondern Wellungen zeigen, die das gewünschte homogene Verhalten der Hosen in verschiedenen Teilen derselben störend beeinträchtigen.
Es ist nun bereits ein endloser Riemen bekannt, der eine Unterlagsschicht aus Gummimasse, eine klebfähig gemachte Bewehrungseinlage und eine Deckschicht aus Gummimasse aufweist. Riemen dieser Art dienen als Transmissionsriemen, wobei die als Zugorgan dienende Bewehrungseinlage aus Fäden oder Cords besteht, die in Längsrichtung des Riemens verlaufen und zu einem der Riemenbreite und der Riemenlänge entsprechenden endlosen Band gewickelt sind. Bei Transmissions- bzw. Treibriemen anderer Art ist es ferner bekannt, eine Bewehrung durch quer zur Riemenlänge verlaufende Fäden zu bilden.
Die Erfindung zielt nun allgemein darauf ab, einen endlosen Riemen der vorstehend erläuterten Art zu schaffen, der insbesondere als Zubehör für Maschinen der Textilindustrie, z. B. als Nitschelhose, verwendbar ist und neben einer hohen mechanischen Festigkeit gleichmässige Struktur und dadurch hohe Lebensdauer aufweist. Ein solcher Riemen soll sowohl als Nitschelhose zur Druckausübung und zur gleichzeitigen Ausübung einer Reibwirkung auf Faserbändchen, Lunten oder Vorgarne verwendet werden können als auch lediglich zur Druckausübung, wie beispielsweise als Riemchen für Hochvorzug-Streckwerke, Nadelstreckwerke und sonstige Streckwerke.
Bekanntlich sind derartige endlose Riemen an Textilmaschinen während des Betriebes nur Bewegungen in Umfangsrichtung ausgesetzt, allerdings mit sehr hoher Geschwindigkeit, was zu einem starken Verschleiss Anlass gibt.
Die Erfindung zielt speziell darauf ab, einen Riemen zu schaffen, der als Nitschelhose vollkommen gleichmässige Struktur und konstante Abwicklung in jedem Teil derselben aufweist, wobei diese Struktur auch nach langem Gebrauch der Hosen unverändert erhalten bleiben soll.
Ein gemäss der Erfindung ausgebildeter endloser Riemen der vorstehend angegebenen Art ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bewehrungseinlage aus einer Lage mit in an sich bekannter Weise in Querrichtung des Riemens parallel zueinander verlaufenden Cordfäden und einer Lage in Form eines in an sich bekannter Weise wendelförmig mit kleiner Steigung bezüglich der Riemenquerrichtung gewickelten Cordfadens oder gedrehten Garnes besteht, wobei zwischen den beiden Bewehrungstcilen
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eine Schicht aus Gummimasse angeordnet ist.
Der erfindungsgemässe Riemen hat eine vollkommen homogene Oberfläche und behält diese Homogenität auch nach langer Betriebszeit unter schwierigen Betriebsbedingungen bei. Die Verwendung von Cordstoff, der nur in Schussrichtung verlaufende Fäden, eingebettet in Elastomermasse, enthält und dessen Cordfäden parallel zur Achse des vom endlosen Riemen gebildeten Schlauches angeordnet sind, ermöglicht eine erhebliche Einsparung an Material und Arbeit im Vergleich zur Verwendung von üblichen Bewehrungen in Form von gummierten Textilgeweben.
Die Gummimassen, welche die Elastomerschichten des endlosen Riemens bilden, sind, wie üblich, synthetische Elastomere auf der Basis Butadien-Acrylnitril od. dgl. Die Dicke der inneren Schichten ist sehr gering, etwa in der Grössenordnung von 0, 5 mm.
Ein erfindungsgemässes Verfahren zum Herstellen eines endlosen Riemens der beschriebenen Art, insbesondere für Nitschelhosen, bei dem eine klebfähig gemachte Bewehrungsschicht zwischen zwei Gummischichten eingebettet und dieser Aufbau vulkanisiert wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass auf einen Aufbaudorn nacheinander eine als Unterlage dienende Folie aus Gummimasse aufgebracht wird, deren Stossränder stumpf aneinander anschliessen oder sich geringfügig überlappen, worauf eine durch geeignete Behandlung klebfähig gemachte Lage aus Cordstoff so aufgetragen wird, dass die Cordfäden parallel zur Achse des Aufbaudornes verlaufen, dass sodann eine weitere Folie aus Gummimasse aufgebracht wird, deren Stossränder wieder stumpf aneinander anschliessen oder sich geringfügig überlappen,
und dass auf die letzterwähnte Folie ein durch geeignete Behandlung klebfähig gemachter Cordfaden bzw. gedrehter Garnfaden wendelförmig mit kleiner Steigung aufgewickelt wird, worauf der Schichtenstapel vor der Vulkanisierung durch eine Deckschicht aus Gummimasse abgedeckt wird.
Der Aufbaudorn besteht aus Metall ; er ist zylindrisch und hat einen Durchmesser, welcher der inneren Umfangsweite des herzustellenden Riemens entspricht. Seine Länge ist wesentlich grösser als die gewünschte Riemenbreite. Die Bewicklung kann, wie schon erwähnt, mit Cordfäden oder gedrehtem Garn aus Baumwolle, Seide oder andern Textilfasern erfolgen. Die Fadenspannung wird beim Wickeln konstant gehalten. Das Bewickeln erfolgt über die ganze Riemenbreite. Die Windungssteigung p ist bezüglich des Durchmessers d des Cordfadens oder gedrehten Garnes so gewählt, dass die einzelnen Windungen mit geringem Abstand voneinander zu liegen kommen. Dementsprechend kann die Steigung einen Wert haben, der dem ein-bis vierfachen Wert des Fadendurchmessers d entspricht.
Der Cordfaden bzw. das gedrehte Garn muss natürlich nach der üblichen Technik in geeigneter Weise vorbehandelt, d. h. klebfähig gemacht werden, um nach dem Vulkanisieren eine gute Bindung zwischen der Gummimasse und dem Cordstoff zu gewährleisten.
Die Abdeckschicht aus Gummimasse, deren Dicke beispielsweise 5 mm betragen kann und deren Enden stumpf miteinander verbunden sind, wird abschliessend auf dem Schichtenstapel aufgebracht. Die diese Schicht bildende Masse muss verschleissfest sein, einen relativ hohen Reibungskoeffizienten haben, gegen die Schmiermittel beständig sein, mit denen die zu bearbeitenden Fasern behandelt werden, usw., entsprechend den übrigen, hier nicht besonders aufgezählten Anforderungen an endlose Riemen für Textilmaschinen, insbesondere an Nitschelhosen.
Es wurde absichtlich unterlassen, die Textilbewehrungen zu erwähnen, die bei Nitschelhosen an den beiden Seitenrändern anzuordnen sind, nämlich in jenen Teilen, wo die Mitnehmerstifte eingesetzt werden, weil diese Merkmale der üblichen Technik entsprechen und in an sich bekannter Weise auch bei der Erfindung angewendet werden.
Der auf die beschriebene Weise hergestellte endlose Riemen wird geläppt, vulkanisiert und getrimmt, um ihm die gewünschte äussere Umfangsweite zu erteilen bzw. um ihn auf eine gewünschte Dicke zu bringen. Hernach können bei Nitschelhosen die Rillen an der Oberfläche hergestellt werden und abschliessend wird der endlose Riemen an seinen Rändern getrimmt, die schliesslich bei Nitschelhosen in üblicher Weise mit den Mitnehmerstiften ausgestattet werden.
Nach einer andern Ausführungsform des erfindungsgemässen Herstellungsverfahrens werden die drei ersten Schichten des endlosen Riemens, nämlich die dünne Folie aus Gummimasse, die vorbehandelte Cordstofflage und die zweite dünne Folie aus Gummimasse als einheitliches Halbfabrikat vorbereitet, in dem der Cordstoff mit Hilfe eines Kalanders an seinen beiden Oberflächen in bekannter Weise mit Folien aus Gummimasse bedeckt und verbunden wird.
Dieses Halbfabrikat wird zweckmässig so hergestellt, dass seine Breite der Umfangsweite des herzustellenden endlosen Riemens entspricht, so dass es auf den Aufbaudorn mit stumpf aneinanderschliessenden Stossrändern aufgebracht werden kann. Hernach wird, wie bei der schon beschriebenen Verfahrensweise, der Cordfaden oder gedrehte Garnfaden wendelförmig mit kleiner Steigung über das den Aufbaudorn umschliessende Halbfabrikat gewickelt und schliesslich wird vor dem
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Vulkanisieren die Deckschicht aus Gummimasse auf den Schichtstapel aufgebracht.
Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen an Ausführungsbeispielen genauer beschrieben. Fig. 1 erläutert schematisch die Anordnung und Arbeitsweise zweier zusammenwirkender Nitschelhosen. Fig. 2 stellt schematisch die überlappung der Bewehrungseinlagen von üblichen Nitschelhosen dar. Fig. 3 ist eine schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Nitschelhose und Fig. 4 zeigt in ähnlicher Weise eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung.
In Fig. 1 ist erkennbar, wie die beiden Nitschelhosen-la und lb-um je zwei Tragwalzen geschlungen sind, die sich um die Achse--2', 2" bzw. 3', 3"-- so drehen, dass sich die umlaufenden Hosen, wie durch Pfeile angedeutet worden ist, im Bereich der einander zugekehrten Riementeile--4a und 4b-in gleicher Richtung und mit gleicher Geschwindigkeit bewegen.
Um die Deutlichkeit der Zeichnungen zu wahren, sind in Fig. 1 nur in einem Teilbereich der Länge der Hose-la-sich über den gesamten Hosenumfang erstreckende Rillen --5-- angedeutet, die durch eine entsprechende Profilierung der äusseren Oberfläche der Hose gebildet werden (der Einfachheit halber sind die vom Riemen nach innen vorspringenden Mitnehmerstifte nicht dargestellt, zumal sie nicht Gegenstand der Erfindung bilden).
Fig. 2 zeigt, wie infolge der bei den bisher üblichen Nitschelhosen angewendeten bewehrenden
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dieser Zeichnungsfigur ist ferner ersichtlich, dass an der Stelle--8--von jeder der beiden überlappt verbundenen Bewehrungslagen zwei Teile übereinander zu liegen kommen.
Fig. 3 stellt den Aufbau einer erfindungsgemässen Nitschelhose dar. Diese besteht aus einer inneren Schicht --9-- aus Gummimasse, einer Lage--10--aus vorbehandeltem Cordstoff, wobei die Cordfäden-11-in Achsrichtung der Hose verlaufen, einer weiteren dünnen Schicht --12-- aus Gummimasse, einer wendelförmigen Bewicklung--13--mit einem Cordfaden oder gedrehten Garn, wobei der verwebte Faden auch klebfähig ist oder durch entsprechende Behandlung klebfähig gemacht worden ist und wobei die einzelnen Windungen einen geringen Abstand voneinander haben, und aus einer Deckschicht --14-- aus Gummimasse.
Der verwendete Cordstoff kann beispielsweise je cm 13 Baumwollfäden (nur Schussfäden) mit Garn-Nr. 12/4 aufweisen, wobei die Cordfäden in Richtung senkrecht zur Achse der Hose gezählt werden. Jeder dieser Cordfäden hat z. B. eine Dicke von 0, 5 mm und eine Zugfestigkeit von 3, 5 kg, so dass die Hose in Richtung ihrer Achse eine Zugfestigkeit von mindestens 13 x 3, 5 = 45, 5 kg/cm hat.
Die Wicklung kann beispielsweise mit einem Cordfaden mit Garn-Nr. 1650/2 aus Seide hoher Widerstandsfähigkeit hergestellt werden, der 16 Z und 16 S Drehungen je dm aufweist. Ein solcher Cordfaden hat eine Dicke d von 0, 6 mm und wird wendelförmig mit einer Steigung von 2 mm gewickelt.
Die Zugfestigkeit des Cordfadens beträgt 14 kg, so dass bei Verwendung von fünf Cordfäden je cm Länge der Hose die Gesamtfestigkeit in Umfangsrichtung der Hose 5 x 14 = 70 kg/cm beträgt.
Fig. 4 stellt eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung dar, bei welcher die Teile-9, 10 und 12--der Ausführungsform nach Fig. 3 ein Vor-oder Halbfabrikat geeigneter Grösse bilden, das auf den Aufbaudorn--18--aufgelegt wird und längs einer Stosslinie --15-- zusammengefügt wird, indem die Stosskanten--16 und 17--einander genähert und in gegenseitige Berührung gebracht werden.
Der Cordstoff oder das Halbfabrikat, das von diesem Stoff durch Dublieren mit zwei Gummifolie erhalten wird, kann in bekannter Weise unterteilt oder in Streifen gewünschter Grösse geschnitten werden, ohne dass dabei die Garn-oder Cordfäden, welche in Schussrichtung verlaufen, durchschnitten werden.
Wenn die Breite des Cordstoffes grösser als die Umfangsweite der Hose ist, so wird ein Streifen mit einer dieser Umfangsweite der Hose entsprechenden Breite und einer der Hosenlänge entsprechenden Länge aus dem Cordstoff oder dem Halbfabrikat zugeschnitten, wobei überschussmaterial für das Trimmen der Köpfe nach der Vulkanisation vorgesehen wird.
Wenn die Umfangsweite der Hose grösser als die Breite des Cordstreifens oder des Halbfabrikates ist, werden zwei oder mehr Streifen in Längsrichtung aneinandergereiht, bis die gewünschte Gesamtlänge erhalten wird. Das gleiche Verfahren kann angewedet werden, um Abfallstreifen des Cordstoffes oder Halbfabrikats zu verwerten, die bei der vorhergehenden Herstellung anderer Hosen angefallen sind.
Es ist ersichtlich, dass das beschriebene Verfahren eine wirtschaftliche Herstellung von Nitschelhosen oder andern endlosen Riemen ermöglicht, weil Abfälle von Cordstoff oder Halbfabrikat,
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die bisher nicht mehr verarbeitet werden konnten, verwertet werden können. Auch die Bewicklung mit den Cordfäden-13-ermöglicht die Vermeidung von Abfällen an Cordstoff und trägt daher zur Wirtschaftlichkeit der Produktion bei.
Schliesslich ist ersichtlich, dass nach dem beschriebenen Verfahren hergestellte Nitschelhosen bzw. endlose Riemen folgende Eigenschaften haben : Eine vollkommen homogene Struktur ; eine Trennung der Bewehrungsmaterialien für die Längs-und die Querrichtung, was eine optimale Bemessung dieser Bewehrungen entsprechend der Gesamtheit der auftretenden Beanspruchungen gestattet und eine bessere Widerstandsfähigkeit gegen örtliches Durchbiegen ergibt, weil die Elemente der Bewehrung in Längs- und Querrichtung überlappt und nicht miteinander verwebt sind ; eine geringere, aber gleichmässigere elastische Verformbarkeit in Längs-und Querrichtung.
Demgemäss erfüllen Nitschelhosen gemäss der Erfindung die Bedingungen, die für eine vollkommene Regelmässigkeit der bearbeiteten Lunten und für eine lange Lebensdauer Voraussetzung sind.
Analoge Vorteile ergeben sich bei der allgemeinen Verwendung von endlosen Riemen gemäss der Erfindung, insbesondere in Maschinen der Textilindustrie.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Endloser Riemen, insbesondere als Zubehör für Maschinen der Textilindustrie, z. B. als Nitschelhose, der eine Unterlagsschicht aus Gummimasse, eine klebfähig gemachte Bewehrungseinlage
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Bewehrungseinlage aus einer Lage (10) mit in an sich bekannter Weise in Querrichtung des Riemens parallel zueinander verlaufenden Cordfäden (11) und einer Lage in Form eines in an sich bekannter Weise wendelförmig mit kleiner Steigung bezüglich der Riemenquerrichtung gewickelten Cordfadens (13) oder gedrehten Garnes besteht, wobei zwischen den beiden Bewehrungsteilen eine Schicht aus Gummimasse angeordnet ist.