Verfahren zur Herstellung endloser Riemen aus thermoplastischem Kunststoff
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung endloser Riemen, z. B. Flach- oder Zahnriemen, aus thermoplastischem Kunststoff mit wenigstens einer Zugstrangeinlage von höherer Wärmebeständigkeit als die des Kunststoffes, unter Benutzung eines Wickeldornes, auf dem ein hohlzylindrischer Körper mit in Schraubenlinierform verlaufender Zugstrangeinlage aufgebaut wird, von dem die endlosen Riemen der Breite nach abgeschnitten werden. Derartige Riemen sind bekannt. Bei der bisherigen Herstellungsmethode wird der als Einlage dienende Zugstrang auf ein Trägerskelett gewickelt und in einer Form mit dem schmelzbaren Kunststoff umgossen. Von dem entstandenen hohlzylindrischen Körper werden schliesslich die Riemen in der gewünschten Breite abgeschnitten.
Dieses Verfahren ist umständlich; beim Einbringen des Skelettdornes mit dem aufgespulten Zugstrang besteht die Gefahr, dass die einzelnen Windungen verrutschen bzw. abgestreift werden. Ausserdem ist die einwandfreie Lage des Zugstranges beim Giessen oder Einbringen der thermoplastischen Kunststoffe nicht immer gewährleistet; auch ist dieses bisher gehandhabte Verfahren zeitraubend, da die vergossene Manschette mit dem Zugstrang so lange in der Form bleiben muss, bis eine genügende Verfestigung erzielt wird, damit beim Herausnehmen aus der Form kein Verrutschen der einzelnen Zugstrangwindungen gegeneinander auftritt.
Die vorliegende Erfindung bezweckt die Vermeidung der vorstehend geschilderten Nachteile der bislang üblichen Herstellungsweise endloser Flachoder Zahnriemen.
Die Erfindung besteht darin, dass bei einem eingangs genannten Verfahren ein die Zugstrangeinlage bildender Wickelstrang in erwärmtem Zustande, bei dem seine Temperatur oberhalb des Erweichungspunktes des Kunststoffes liegt, auf den Wickeldorn aufgewickelt wird, das Ganze derart, dass die Zugstrangeinlage und der Kunststoff einen einzigen fest verschmolzenen hohlzylindrischen Körper bilden.
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert:
Das Verfahren kann so durchgeführt werden, dass der Zugstrang aufgeheizt und in schraubenförmigen Windungen in eine auf einem Dorn aufgezogene Manschette aus thermoplastischem Kunststoff eingeschmolzen und eingedrückt wird, wobei durch die Wahl der Lagen des Ablaufpunktes des Zugstranges zu einer Andrückwalze die Lage des Zugstranges in der Manschette eingestellt wird. Eine andere Möglichkeit besteht darin, mindestens einen mit thermoplastischem Kunststoff ummantelten Zugstrang so auf den Dorn aufzuwickeln, dass die Windungen mit ihren Mantelflächen dicht nebeneinander- oder übereinanderliegen, wobei gleichzeitig die seitlichen Berührungsflächen der Manteiprofile miteinander verschweisst werden.
Mehrere Ausführungsbeispiele des Verfahrens gemäss der Erfindung sind nachstehend an Hand der Zeichnungen erläutert.
Fig. 1 stellt ein erstes Beispiel schematisch in Draufsicht dar.
Fig. 2 zeigt die Anordnung gemäss Fig. 1 schematisch in Seitenansicht. Die Riemenstärke ist zur besseren Kenntlichmachung der Lage des Zugstranges übertrieben stark dargestellt.
Fig. 3 zeigt eine Variante zur Herstellung von endlosen Zahnriemen.
Fig. 4 veranschaulicht ein anderes Ausführungs- beispiel, bei welchem ein ummantelter Zugstrang Verwendung findet.
Fig. 5 zeigt die Bildung einer Zahnriemenmanschette aus einem mit thermoplastischem Kunststoff ummantelten Zugstrang.
Fig. 6 stellt eine Einzelheit von Fig. 5 in Perspektive dar.
Fig. 7 zeigt eine Anordnung zum Verschmelzen der Ummantelung des aufgewickelten Zugstranges.
Nach den Fig. 1 und 2 ist ein Dorn 1 mit einer Manschette 2 aus thermoplastischem Kunststoff überr zogen. Der Dorn 1 ist drehbar auf einer Vorrichtung angeordnet und wird mittels Mitnehmer 3 zusammen mit der Manschette in Drehung versetzt. Ein Faden 4, der als Zugstrang dienen soll, ist mit seinem Ende bei Punkt 5 am Dorn befestigt und wird durch eine Support-Vorrichtung 6 auf die Manschette aufgespult. Durch Verstellung einer Walze 7 und einer Rolle 8 kann die Eindringtiefe des Fadens 4 in die Kunststoffmasse der Manschette 2 genau eingestellt werden, da durch die Lage dieser Teile zueinander der tangentiale Ablauf gegenüber der Manschette 2 geometrisch bestimmt ist. Durch eine Heizvorrichtung 9 wird der Faden erwärmt, so dass er sich beim Einlaufen in den Grundstoff der Manschette einschmilzt.
Durch die Walze 7 werden die durch das Eindringen des Fadens eingeschmolzenen Rillen geschlossen. Die Walze 7 kann ebenfalls geheizt werden.
Auch ist es möglich, durch Anordnung eines weiteren Supportes, der nur eine geheizte Schneidrolle oder einen Stichel trägt und dem fadenführenden Support voranläuft, bereits eine Rille in die Manschette 2 einzuschmelzen bzw. einzugraben, in die sich der vorgeheizte Faden einlegt und verschmilzt.
Von dem hergestellten Hohlkörper werden die einzelnen endlosen Riemen in der gewünschten Breite abgeschnitten.
Um endlose Zahnriemen herzustellen, kann man gemäss Fig. 3 einen mit Längszähnen versehenen Dorn 1' verwenden, auf dem eine Kunststoff-Manschette 2' mit Innenverzahnung aufgezogen wird.
Das übrige Verfahren ist gleich wie oben beschrieben.
Gemäss einer weiteren Ausführungsvariante kann in die Manschette 2 auch ein mit einer Ummantelung 12 versehener Faden 4 eingelegt werden, wobei die Ummantelung 12 aus Kunststoff oder Stahllitzen bestehen kann. Es ist auch denkbar, die Ummantelung aus Kunststoffmaterial der gleichen oder andersartigen Zusammensetzung vorzunehmen wie die Manschette. Hierbei kann der ummantelte Zugstrang ebenfalls in Verbindung mit einer Spritzdüse 11 über den Support laufen und in durch einen anderen Support vorbereitete Rillen der Manschette eingeschmolzen werden, wie beispielsweise Fig. 4 zeigt.
Es ist gemäss dem in Fig. 7 veranschaulichten Beispiel auch möglich, einen Hohlkörper zum Abtrennen der endlosen Riemen ohne Vorhandensein einer Manschette direkt auf dem Wickeldorn 1 aufzubauen, indem man einen mit thermoplastischem Kunststoffmantel 12 versehenen Faden 4 - aus der Spritzdüse 11 einer am Wickeldorn 1 hin und her fahrbaren Spritzmaschine herauskommend - auf einen Dorn 1 wickelt und hierbei durch den Support 6 die Windungen dicht nebeneinanderlegt, wobei die Berührungsstellen der Ummantelung 12 der nebeneinanderliegenden Wlindungen durch eine besondere Vorrichtung - etwa eine an einem Verlängerungsarm 6' des Supportes 6 drehbar gelagerte Schweissrolle 14 oder Heissluftdüse - verschweisst und durch die Rolle 7 geglättet werden.
Es können auch mehrere Lagen gleichzeitig nebeneinander und übereinander gewickelt werden. Durch gegenläufige Anordnung der Supporte können diese Lagen sich kreuzend gewickelt oder verflochten werden.
Gemäss den Fig. 5 und 6 ist es hierbei auch möglich, den mit einer thermoplastischen Ummantelung 13 versehenen Zugstrang 4 auf einen mit Zahnrillen versehenen Wickeldorn 1'aufzuwickeln und die auflaufenden Windungen durch Erweichen des Fussteiles und Einpressen mittels einer weiteren Rolle 7 in die Zahnrillen bei gleichzeitigem Verschweissen der einzelnen nebeneinanderliegenden Windungen miteinander zu einem Hohlkörper aufzubauen, von welchem Zahnriemen der gewünschten Breite abgestochen werden können.
Die in die Manschette eingeschmolzenen oder aufgewickelten Zugstrangwindungen können vor dem Aufteilen des Hohlkörpers in einzelne Riemen durch eine aufgeschweisste Kunststoff- oder aufgeklebte Gewebelage abgedeckt werden.
Process for the production of endless belts from thermoplastic material
The invention relates to a method for producing endless belts, e.g. B. flat or toothed belt, made of thermoplastic material with at least one tension cord insert of higher heat resistance than that of the plastic, using a winding mandrel on which a hollow cylindrical body with a helical tension cord insert is built, from which the endless belts are cut off widthwise . Such belts are known. In the previous production method, the tensile cord serving as an insert is wound onto a support frame and encapsulated in a mold with the meltable plastic. Finally, the belts are cut in the desired width from the hollow cylindrical body that has been created.
This procedure is cumbersome; when inserting the skeleton mandrel with the wound up tension cord, there is a risk that the individual turns will slip or be stripped off. In addition, the perfect position of the tension cord when casting or inserting the thermoplastics is not always guaranteed; This previously used method is also time-consuming, since the cast sleeve with the tension cord must remain in the mold until sufficient solidification is achieved so that the individual tension cord turns do not slip against each other when they are removed from the mold.
The present invention aims to avoid the disadvantages described above of the conventional method of manufacturing endless flat or toothed belts.
The invention consists in that, in a method mentioned at the beginning, a winding strand forming the tension cord insert is wound onto the winding mandrel in a heated state at which its temperature is above the softening point of the plastic, the whole thing in such a way that the tension cord insert and the plastic are a single one form fused hollow cylindrical body.
Exemplary embodiments of the invention are explained below:
The method can be carried out in such a way that the tension cord is heated up and melted in helical turns into a sleeve made of thermoplastic synthetic material that is pulled on a mandrel and pressed in, whereby the position of the tension cord in the sleeve is determined by the selection of the position of the point where the tension cord runs off to a pressure roller is set. Another possibility is to wind at least one thermoplastic-sheathed tension cord onto the mandrel so that the turns with their outer surfaces lie close to one another or on top of one another, with the lateral contact surfaces of the outer profile being welded together at the same time.
Several embodiments of the method according to the invention are explained below with reference to the drawings.
Fig. 1 shows a first example schematically in plan view.
FIG. 2 shows the arrangement according to FIG. 1 schematically in side view. The belt thickness is shown in an exaggerated manner for better identification of the position of the tension cord.
Fig. 3 shows a variant for the production of endless toothed belts.
4 illustrates another exemplary embodiment in which a sheathed tension cord is used.
Fig. 5 shows the formation of a toothed belt sleeve from a thermoplastic sheathed tension cord.
Fig. 6 shows a detail of Fig. 5 in perspective.
Fig. 7 shows an arrangement for fusing the sheathing of the wound tensile cord.
According to FIGS. 1 and 2, a mandrel 1 with a sleeve 2 made of thermoplastic material is pulled over. The mandrel 1 is rotatably arranged on a device and is set in rotation by means of drivers 3 together with the sleeve. A thread 4, which is to serve as a tension cord, is fastened with its end at point 5 on the mandrel and is wound onto the cuff by a support device 6. By adjusting a roller 7 and a roller 8, the depth of penetration of the thread 4 into the plastic mass of the cuff 2 can be set precisely, since the tangential sequence relative to the cuff 2 is geometrically determined by the position of these parts to one another. The thread is heated by a heating device 9 so that it melts into the base material of the cuff when it runs into it.
The grooves melted by the penetration of the thread are closed by the roller 7. The roller 7 can also be heated.
It is also possible, by arranging a further support, which only carries a heated cutting roller or a stylus and precedes the thread-guiding support, to melt or dig a groove in the cuff 2 into which the preheated thread is inserted and fused.
The individual endless belts are cut to the desired width from the hollow body produced.
In order to produce endless toothed belts, according to FIG. 3, a mandrel 1 'provided with longitudinal teeth can be used on which a plastic sleeve 2' with internal teeth is pulled.
The rest of the procedure is the same as described above.
According to a further embodiment variant, a thread 4 provided with a sheath 12 can also be inserted into the cuff 2, wherein the sheath 12 can consist of plastic or steel strands. It is also conceivable to make the sheathing from plastic material of the same or different composition as the sleeve. Here, the sheathed tension cord can also run over the support in connection with a spray nozzle 11 and be melted into grooves in the cuff prepared by another support, as shown, for example, in FIG. 4.
According to the example illustrated in FIG. 7, it is also possible to build a hollow body for severing the endless belts directly on the winding mandrel 1 without the presence of a cuff by pulling a thread 4 provided with a thermoplastic plastic jacket 12 - from the spray nozzle 11 one on the winding mandrel 1 Back and forth mobile injection molding machine coming out - winds on a mandrel 1 and hereby puts the turns close together through the support 6, the contact points of the casing 12 of the adjacent turns by a special device - for example a welding roller rotatably mounted on an extension arm 6 'of the support 6 14 or hot air nozzle - welded and smoothed by the roller 7.
It is also possible to wrap several layers next to and on top of each other at the same time. By arranging the supports in opposite directions, these layers can be wrapped or interwoven in a crossing manner.
According to FIGS. 5 and 6, it is also possible here to wind the tension cord 4 provided with a thermoplastic sheath 13 onto a winding mandrel 1 ′ provided with toothed grooves and to add the accumulating turns by softening the foot part and pressing it into the toothed grooves by means of a further roller 7 Simultaneous welding of the individual adjacent turns to build a hollow body from which toothed belts of the desired width can be cut.
The tension cord windings melted or wound into the cuff can be covered by a welded-on plastic or glued-on fabric layer before the hollow body is divided into individual belts.