Verfahren und Vorrichtung zum gleichmässigen Aufrauhen eines Gummifutters für Geräte zur Prüfung von Stoffen auf Pillneigung
Auf der Oberfläche von Kleidungsstücken bilden Fasern - in der Fachsprache Pills genannt, die der Bekleidung ein unansehnliches Aussehen verleihen. Sie entstehen dadurch, dass das textile Material beim Tragen gebogen und gescheuert wird, wodurch aus seiner Oberfläche herausragende Fasern sich verknäulen.
Durch geeignete Faserauswahl, Aufbau von Garn, Gewebe und Gewirke sowie durch gewisse Ausrüstungsverfahren lässt sich die Pillbildung reduzieren.
Da jedoch Verwendungszweck und Mode gewisse Anforderungen an Textilien hinsichtlich Aufbau und Oberflächenbeschaffenheit stellen, die durch die genannten pillmindernden Faktoren nicht immer erreichbar sind, ist es erforderlich, den Kleiderstoff auf Pillneigung zu prüfen. Das kann durch Tragversuche geschehen, bei denen mehrere Personen entsprechende Kleidungsstücke eine bestimmte Zeit lang tragen. Solche Versuche sind langwierig und teuer. Es wird daher im Laboratorium versucht, an kleinen Proben des textilen Fertigproduktes eine Prüfung auf Pillbildung durchzuführen, wodurch Rückschlüsse auf die Praxis möglich sind.
In dem dazu benutzten Gerät werden drei etwa 10 cmX 10 cm grosse Gewebe- oder Gewirkstücke in einem horizontal liegenden Zylinder von einer Art Stabrührer mit horizontaler Achse herumgewirbelt. An die Zylinderinnenwand ist ein rechteckiges Gummifutter definierter Oberflächenrauhigkeit angelegt, dessen kurze Kanten sich berühren. Definitionsgemäss sollen die Gummifutter mit einem Schleifpapier der Körnung 180 Al203 möglichst homogen aufgerauht werden.
Durch Reibung der Muster aneinander und an der Gummiauskleidung der Zylinderinnenwand ergeben sich bei konstant gehaltenen Versuchsbedingungen Pillergebnisse, die Rückschlüsse auf das Verhalten des Stoffes in der Praxis erlauben.
Um zu reproduzierbaren Ergebnissen zu kommen, muss das an der Zylinderinnenwand anliegende Gum mifuft er bei jedem Versuch die gleiche Oberflächenrauhigkeit aufweisen. Da ferner das Gerät als Mehrfachgerät benutzt wird, d. h. mehrere zylindrische Kammern enthält, müssen sämtliche verwendeten Gummifutter auch untereinander gleichstark aufgerauht sein. Mit der Dauer der Benutzung lässt jedoch die Oberflächenrauhigkeit nach, einmal durch natürlichen Verschleiss in Form von Gummiabrieb, zum anderen durch textiles Ausrüstungsmaterial, das sich auf dem Gummi absetzt, diesen glättet und nicht immer vollständig auswaschbar ist. Es ist daher natürlich, dass Gummifutter in einer gewissen Mindestanzahl zur Verfügung stehen, die von Zeit zu Zeit aufgerauht werden müssen.
Das Aufrauhen muss dabei so gleichmässig geschehen, dass auf keinem Gummifutter Stellen unterschiedlicher Rauhigkeit entstehen und alle Gummifutter untereinander gleich stark aufgerauht sind.
Das Aufrauhen der Gummifutter erfolgt bisher in der Weise, dass über die Grundplatte eines Handschwingschleifers (vibrierender Sander) ein Schleifpapier mit Aluminiumoxyd (Körnung 180) gespannt und das Futter von Hand so lange aufgerauht wird, bis eine gleichmässig matte Oberfläche sich gebildet hat. Dieses Verfahren ist zeitlich sehr aufwendig und daher für den normalen Prüfbetrieb ausserordentlich hinderlich.
Zum Aufrauhen eines gebrauchten Gummifutters werden 20-25 Minuten, für ein neues, ungebrauchtes Futter dagegen 45-50 Minuten, benötigt, da in letzterem Fall die Futteroberfläche mit Talkum bestrichen ist, das zu entfernen längere Zeit erfordert. Ausserdem werden trotz grösster Sorgfalt die Kanten der Futter rund geschliffen, so dass es vorkommen kann, dass die Futter nicht mehr an der Zylinderinnenwand liegen bleiben, sondern während des Pillversuches zusammen fallen, was zur Blockierung des Stabrührers, wenn nicht gar zur Beschädigung des Prüfgerätes, führen kann. Schliesslich hängt die erreichte Oberflächenrauhigkeit in starkem Masse von der Person ab, die das Aufrauhen vornimmt. Die verlangte homogene Rauhigkeit wird durch dieses Verfahren praktisch nicht erreicht, und die Rauhigkeit ist nicht reproduzierbar.
Es wurde nun ein Verfahren zum gleichmässigen Aufrauhen eines Gummifutters gefunden, bei dem eine Oberfläche des Gummifutters mittels eines Schleifmittels aufgerauht wird, wobei das Gummifutter und das Schleifmittel relativ zueinander in einer Ebene geradlinig hin- und herbewegt werden, das gemäss der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, dass gleichzeitig noch mindestens eine zusätzliche hin- und hergehende Relativbewegung des Gummifutters und des Schleifmittels in einer geradlinigen oder bogenförmigen Richtung schräg zu der Richtung der ersten hin- und hergehenden Bewegung erzeugt wird.
Dieses Verfahren kann also so durchgeführt werden, dass die Oberfläche des Gummifutters bei geradliniger Hin- und Herbewegung des Gummifutters und bei bogenförmiger Hin- und Herbewegung des Schleifmittels aufgerauht wird.
Eine Verbesserung wird dadurch erzielt, wenn die Oberfläche des Gummifutters bei geradliniger Hin- und Herbewegung des Gummifutters, bei bogenförmiger Hin- und Herbewegung des Schleifmittels und einer letzterer überlagerten rotierenden Bewegung aufgerauht wird.
Eine vorzugsweise Ausgestaltung des Verfahrens ergibt sich dadurch, dass die geradlinig hin- und hergehende Bewegung, wenn das Gummifutter, wie bei den handelsüblichen Geräten gebräuchlich, eine Grösse von 45 cm 15 cm aufweist, eine Auslenkung von ca. 40 cm von Umkehrpunkt zu Umkehrpunkt hat, und das Gummifutter sich mit einer Geschwindigkeit von cm pro Sekunde, vorzugsweise von 3 cm pro Sekunde, bewegt, dass die bogenförmige Hin- und Herbewegung eine solche Elongation hat, dass ein Winkelbereich von 40-500, vorzugsweise von 45 , überdeckt wird, und diese Überdeckung 2040 mal, vorzugsweise 30 mal, in der Minute stattfindet, und dass die rotierende Bewegung, die der bogenförmigen Hin- und Herbewegung überlagert ist,
Wechselstromfrequenz hat.
Eine besonders vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens besteht erfindungsgemäss aus einer in einer Ebene geradlinig hin- und herbewegbaren Platte zur Aufnahme des Gummifutters und einem über die Platte ragenden Sander für das Schleifmittel, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der das Schleifmittel tragende Sander an einer schräg zur Längsrichtung der Platte angeordneten Gabel befestigt ist, die um eine senkrechte Säule mittels eines Exzenters über ein Gestänge hin- und herbewegbar ist.
Um den erforderlichen Auflagedruck des Sanders zu erzielen, kann ein auf einem am Sander befindlichen Hebel verschiebbares Gewicht angeordnet sein.
Es hat sich gezeigt, dass beispielsweise bei einem Auflagegewicht des Sanders auf der Platte zwischen 20 und 40 g/cm2 gute Ergebnisse erzielt werden. Gegebenenfalls kann das Schleifergebnis noch dadurch verbessert werden, wenn man das über den Sander gespannte Sandpapier noch unterfüttert.
Die eben beschriebene Ausführungsform der Schleifeinrichtung soll jedoch das erfindungsgemässe Verfahren nicht auf die eine Schleifeinrichtung beschränken. Vielmehr eignen sich beispielsweise alle bekannten mechanischen Schleifeinrichtungen, die so in ihrer Funktion gestaltet sind, dass sie die geforderten Bewegungskombinationen ausführen können, wie z. B. : Ein Bandschteifgerät mit einem umlaufenden Schleifband, das über ein sich bewegendes Gummifutter schleift, und dessen Schleifrichtung mit der Bewegungsrichtung des Gummifutters einen Winkel zwischen 0 und 1800, vorzugsweise 90 , bildet. Eine Tellerschleifmaschine, die sich über ein sich hin- und herbewegendes Gummifutter dreht.
Eine Abwandlung der als besonders vorteilhaft beschriebenen Schleifeinrichtung besteht darin, dass man Schleifpapier und Gummifutter an der Einrichtung vertauscht oder dass das Schleifmittel geradlinig schräg hin- und herbewegt wird.
Eine besonders vorteilhafte Ausführung der erfindungsgemässen Schleifvorrichtung zeigen die Figuren 1-5.
Fig. 1 zeigt eine Vorderansicht der Platte, die das Gummifutter trägt.
Fig. 2 zeigt eine Aufsicht der Fig. 1.
Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht des Sanders.
Fig. 4 zeigt eine Vorderansicht des Sanders.
Fig. 5 zeigt eine Aufsicht des Sanders.
Figuren 1 und 2 zeigen den Plattenfuss 2 mit den daraufliegenden Schienen 5, auf denen die Platte 1, an der der Rahmen 3 und die Abdeckbleche 6, die die Schienen 5 vor Verschmutzung schützen sollen, befestigt sind, sich bewegt, und die das Gummifutter 7 trägt.
Um geringe Unterschiede in der Grösse der Gummifutter 7 auszugleichen, sind die Rahmenteile 8 mittels Schrauben 4 in Länglöchern verschiebbar festgeschraubt. Die Platte 1 wird von einem nicht abgebildeten Motor hin- und herbewegt, gemäss der angedeuteten Pfeilrichtung.
Fig. 3 und 4 zeigen den Sander 9, der in einer Gabel 10 hängt, die mit einer Zahnstange 11 verbunden ist. In die Zahnstange 11 greift ein Ritzel 19 ein, das in einem Lagerbock 20 gelagert ist. Der an einem Rohr 21 befestigte Lagerbock 20 dreht sich zusammen mit diesem um die senkrecht stehende Säule 12, wobei diese Anordnung über ein Schulterlager 13 auf dem verdickten Ende der Säule 12 aufliegt. Die Zahnstange 11 kann mittels einer Schraube 14 im Lagerbock 20 in jeder Höhe festgeklemmt werden, um das Sandpapier des Sanders 9 und das Gummifutter 7 auf der Platte 1 auswechseln zu können. Die Achse des Ritzels 19 ist mit einem Hebel 18 verbunden, auf dem ein verschiebbares Gewicht 15 angebracht ist.
Durch Verschieben des Gewichtes 15 lässt sich der Auflagedruck des Sanders 9 auf dem Gummifutter einstellen, wenn dieser nach dem Lösen der Schraube 14 auf das Gummifutter aufgesetzt wird.
Fig. 5 zeigt, wie das Rohr 21 mit Lagerbock 20, Zahnstange 11 und Sander 9 mit einem Gestänge 16 verbunden ist und von einem zweiten ebenfalls nicht abgebildeten Motor iiber einen Exzenter 17 in horizontaler Richtung hin- und herbewegt wird. Weiterhin zeigt Fig. 5, dass die bogenförmige Schwingung des Sanders 9 schräg zur Schwingungsrichtung des Gummifutters 7 ist.
Die nach vorliegender Erfindung aufgerauhten Gummifutter weisen gegenüber den bisher üblichen eine homogene Rauhigkeit auf, die reproduzierbar ist.
Dadurch wird es möglich, Pillneigungs-Prüfungen für textiles Material zu normen, was nach den bisherigen Verfahren nur für schwer durchführbar gehalten wurde.