DE102012112357B4 - Process for manufacturing a belt from plasticizable plastic material - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Herstellung eines Riemens (2) aus plastifizierbarem Kunststoff-Material unter Verwendung einer Vorrichtung mit einer ersten Station (6) zur Herstellung eines ersten, mit Festigkeitsträgern (4) versehenen Teilriemens (2a)und mit einer zweiten Station (8) zur Herstellung eines zweiten Teilriemens (2b) und zur Ausformung des zweiten Teilriemens (2b) an den ersten Teilriemen (2a),wobei die erste und die zweite Station (6, 8) jeweils einen Extruder (10, 12) und ein Formrad (14, 16) aufweisen,wobei die erste Station (6) außerdem- ein endloses Formband (18), das mit Hilfe einer oberen Druckrolle (20), einer unteren Druckrolle (22) und einer Spannrolle (24) einen Formhohlraum (26) längs eines Teilumfangs des Formrades (14) bildet, und- eine Drahtzuführung (28) aufweist, wobei die zweite Station (8) außerdem- eine Umlenkrolle (30) mit einem einstellbaren Abstand (32) zwischen Umlenkrolle (30) und zweitem Formrad (16) enthält, wobei der Abstand (32) zwischen Umlenkrolle (30) und dem zweiten Formrad (16) die Dicke des zu erzeugenden Riemens (2) bestimmt, dadurch gekennzeichnet, dass man bei einer Produktionsgeschwindigkeit von 4 - 8 m/min die Formräder (14, 16), die Druckrollen (20, 22) und die Umlenk- und Spannrollen (30, 24) in folgenden Temperaturbereichen führt:- Formrad (14) der ersten Station: 25°C - 35°C;- Formrad (16) der zweiten Station: 65°C - 80°C;- Obere Druckrolle (20) der ersten Station: 40°C - 50°C;- Umlenkrolle (30) der zweiten Station: 15°C - 25°C;- Untere Druckrolle (22) der ersten Station: 30°C - 50°C;- Spannrolle (24) der ersten Station: 30°C - 50°C.Method for producing a belt (2) from plasticizable plastic material using a device with a first station (6) for producing a first partial belt (2a) provided with reinforcements (4) and with a second station (8) for producing a second partial belt (2b) and for shaping the second partial belt (2b) on the first partial belt (2a), the first and the second station (6, 8) each having an extruder (10, 12) and a shaping wheel (14, 16) the first station (6) further comprising - an endless forming belt (18) which, by means of an upper pressure roller (20), a lower pressure roller (22) and a tension roller (24), forms a mold cavity (26) along a partial circumference of the forming wheel (14) forms, and- a wire feed (28), wherein the second station (8) also- contains a deflection roller (30) with an adjustable distance (32) between the deflection roller (30) and the second forming wheel (16), the Distance (32) between the deflection roller (30) and de m second forming wheel (16) determines the thickness of the belt (2) to be produced, characterized in that at a production speed of 4-8 m/min the forming wheels (14, 16), the pressure rollers (20, 22) and the deflection - and tensioning rollers (30, 24) in the following temperature ranges: - forming wheel (14) of the first station: 25°C - 35°C; - forming wheel (16) of the second station: 65°C - 80°C; - upper pressure roller (20) of the first station: 40°C - 50°C; - idler roller (30) of the second station: 15°C - 25°C; - lower pressure roller (22) of the first station: 30°C - 50°C; - Tension roller (24) of the first station: 30°C - 50°C.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Riemens aus plastifizierbarem Kunststoff-Material.The invention relates to a method for producing a belt from plasticizable plastic material.
Das Verfahren zur Herstellung eines Riemens aus plastifizierbarem Kunststoff-Material ist aus der
Die aus plastizifierbarem Werkstoff herstellbaren Riemen bestehen aus jeweils zwei Teilriemen. Der erste Teilriemen wird mit Hilfe der ersten Station, die ein drehbar gelagertes Formrad und ein endloses Formband aufweist, hergestellt. Dabei ist das Formband längs eines Teilumfanges über eine obere Druckrolle, eine untere Druckrolle und eine Spannrolle mit dem Formrad derart zusammengeführt, dass zwischen beiden ein Formhohlraum entsteht, vor dem ein Extruder angeordnet ist. Zudem sind der ersten Station Mittel zum Zuführen einzelner Zugträger oder Gruppen von Zugträgern zur Bildung von einer Verstärkungseinlage in dem mit der ersten Station herzustellenden Teilriemen zugeordnet.The belts, which can be made from plasticizable material, each consist of two partial belts. The first partial belt is produced with the aid of the first station, which has a rotatably mounted forming wheel and an endless forming belt. The forming belt is brought together along a partial circumference with the forming wheel via an upper pressure roller, a lower pressure roller and a tension roller in such a way that a mold cavity is formed between the two, in front of which an extruder is arranged. In addition, the first station is assigned means for feeding in individual tension members or groups of tension members to form a reinforcement insert in the partial belt to be produced with the first station.
Mit Hilfe einer zweiten Station, die lediglich einen zweiten Extruder, ein zweites Formrad und eine weitere Umlenkrolle aufweist, wird ein zweiter Teilriemen auf den ersten Teilriemen aufgebracht, wobei der Abstand zwischen der weiteren Umlenkrolle und zweitem Formrad einstellbar ist. Dieser Abstand zwischen Umlenkrolle und dem zweiten Formrad bestimmt die Dicke des zu erzeugenden Riemens. Die zweite Station weist somit kein gesondertes Formband auf.With the aid of a second station, which only has a second extruder, a second forming wheel and a further deflection roller, a second partial belt is applied to the first partial belt, with the distance between the further deflecting roller and the second forming wheel being adjustable. This distance between the deflection roller and the second forming wheel determines the thickness of the belt to be produced. The second station therefore has no separate forming belt.
Zudem ist aus der vorgenannten Druckschrift bekannt, die obere und/oder die untere Druckrolle mit einer Heizung zur individuellen Temperierung der Riemenoberfläche zu versehen. Zudem ist auch eine Temperierung der Formräder denkbar. Über konkrete Werte der Temperierung an den jeweiligen Rollen schweigt sich die Druckschrift jedoch aus.In addition, it is known from the aforementioned publication to provide the upper and/or the lower pressure roller with a heater for individual temperature control of the belt surface. Temperature control of the forming wheels is also conceivable. However, the publication is silent on concrete values of the temperature control on the respective rollers.
Es ist dem Fachmann jedoch ebenfalls bekannt, eine solche Temperierung zur Kühlung/ zum Erstarren des zu fertigenden Riemens zu verwenden.However, it is also known to those skilled in the art to use such a temperature control for cooling/solidifying the belt to be manufactured.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass die Riemengeometrie durch Materialschrumpf während des vorgenannten Herstellprozesses beeinflusst wird. Insbesondere bei erwünschten hohen Produktionsgeschwindigkeiten entstehen leichte Schrumpfstellen und/oder die Dickes des Riemens zwischen den Festigkeitsträgern wird zu gering. Durch eine sehr hohe Kühlung des zu produzierenden Riemens wäre theoretisch eine sehr hohe Produktionsgeschwindigkeit des Riemens ermöglicht, jedoch träte dann der Nachteil eines sehr starken Materialschrumpfes auf.However, it has been shown that the belt geometry is influenced by material shrinkage during the aforementioned manufacturing process. In particular, when high production speeds are desired, slight shrinkage occurs and/or the thickness of the belt between the reinforcements becomes too small. A very high cooling of the belt to be produced would theoretically enable a very high production speed of the belt, but then the disadvantage of a very strong material shrinkage would occur.
„Hohe Produktionsgeschwindigkeiten“ des Riemens bedeuten Geschwindigkeiten über 3m/min."High production speeds" of the belt means speeds over 3m/min.
Die
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, welches mithilfe der vorgenannten Vorrichtung ausgeführt wird und mit welchem ein Riemen bei unterschiedlichen Produktionsgeschwindigkeiten mit gewünschter Geometrie ohne Schrumpfstellen durch Materialschrumpf herstellbar ist.The invention is therefore based on the object of providing a method which is carried out with the aid of the aforementioned device and with which a belt can be produced at different production speeds with the desired geometry without shrinkage points due to material shrinkage.
Gelöst wird die Aufgabe gemäß dem Oberbegriff und dem kennzeichnenden Merkmal von Anspruch 1 dadurch, dass man bei einer Produktionsgeschwindigkeit von 4 - 8 m/min die Formräder, die Druckrollen und die Umlenk- und Spannrollen in folgenden Temperaturbereichen führt:
- - Formrad der ersten Station: 25°C - 35°C;
- - Formrad der zweiten Station: 65°C - 80°C;
- - Obere Druckrolle der ersten Station: 40°C - 50°C;
- - Umlenkrolle der zweiten Station: 15°C - 25°C;
- - Untere Druckrolle der ersten Station: 30°C - 50°C;
- - Spannrolle der ersten Station: 30°C - 50°C.
- - Forming wheel of the first station: 25°C - 35°C;
- - second station forming wheel: 65°C - 80°C;
- - Upper pressure roller of the first station: 40°C - 50°C;
- - Second station idler pulley: 15°C - 25°C;
- - Lower pressure roller of the first station: 30°C - 50°C;
- - Tensioner of the first station: 30°C - 50°C.
Man erhält durch diese Temperaturführung einen hochqualitativen Riemen mit gewünschter Geometrie, der so gut wie keine Schrumpfstellen aufweist. Die Kühlleistungen (erreicht durch die Temperierung der Formräder und Rollen) sowie die Auswirkungen dieser Kühlung auf den zu fertigenden Riemen sind an den jeweiligen Formrädern bzw. Rollen unterschiedlich. Erfindungsgemäß wird für das jeweilige Formrad bzw. die unterschiedlichen Rollen ein gesonderter, optimaler Temperaturbereich gewählt, mit dem ein hochqualitativer Riemen mit hoher Produktionsgeschwindigkeit zu fertigen ist.This temperature control produces a high-quality belt with the desired geometry that has virtually no shrinkage points. The cooling capacity (achieved by tempering the forming wheels and rollers) and the effects of this cooling on the belt to be manufactured are different on the respective forming wheels or rollers. According to the invention, a separate, optimal temperature range is selected for the respective forming wheel or the different rollers, with which a high-quality belt can be manufactured at high production speeds.
Dabei weist das Formrad der ersten Station einen Durchmesser von 600 mm - 800 mm, das Formrad der zweiten Station ebenfalls einen Durchmesser von 600 mm - 800 mm, die obere Druckrolle der ersten Station einen Durchmesser von 150 mm - 300 mm, die Umlenkrolle der zweiten Station einen Durchmesser von 150 mm - 300 mm, die untere Druckrolle der ersten Station einen Durchmesser von 200 mm - 400 mm und die Spannrolle der ersten Station einen Durchmesser von 150 mm - 300 mm auf.The forming wheel of the first station has a diameter of 600 mm - 800 mm, the forming wheel of the second station also has a diameter of 600 mm - 800 mm, the upper pressure roller of the first station has a diameter of 150 mm - 300 mm, the deflection roller of the second station has a diameter of 150 mm - 300 mm, the lower pressure roller of the first station has a diameter of 200 mm - 400 mm and the tension roller of the first station has a diameter of 150 mm - 300 mm.
In einer anderen Ausführung, in welcher man das Verfahren in einer Produktionsgeschwindigkeit < 4 m/ min durchführt, führt man die Formräder, die Druckrollen und die Umlenk- und Spannrollen in Temperaturbereichen, die um 10°C gegenüber den vorgenannten Temperaturbereichen erhöht sind. Durch die langsamere Produktionsgeschwindigkeit wird der Riemen länger am jeweiligen Formrad bzw. den Rollen gekühlt. Um die optimale Kühltemperatur zu erhalten, ist die Temperatur dieser Räder und Rollen um 10°C erhöht ist. Das Risiko von Schrumpfstellen am Riemen ist minimiert.In another embodiment, in which the process is carried out at a production speed of <4 m/min, the forming wheels, the pressure rollers and the deflection and tensioning rollers are guided in temperature ranges which are 10° C. higher than the aforementioned temperature ranges. Due to the slower production speed, the belt is cooled longer on the respective forming wheel or rollers. In order to obtain the optimal cooling temperature, the temperature of these wheels and rollers is increased by 10°C. The risk of shrinkage points on the belt is minimized.
In einer anderen Ausführung, in welcher man das Verfahren in einer Produktionsgeschwindigkeit > 8 m/ min durchführt, führt man die Formräder, die Druckrollen und die Umlenk- und Spannrollen in Temperaturbereichen, die um 10°C gegenüber den vorgenannten Temperaturbereichen erniedrigt sind. Durch die hohe Produktionsgeschwindigkeit wird der Riemen kürzer am jeweiligen Formrad bzw. den Rollen gekühlt, so dass die Temperatur dieser Räder und Rollen um 10°C erniedrigt ist, um die optimale Kühlung des Riemens zu erhalten.In another embodiment, in which the process is carried out at a production speed >8 m/min, the forming wheels, the pressure rollers and the deflection and tensioning rollers are guided in temperature ranges which are 10° C. lower than the aforementioned temperature ranges. Due to the high production speed, the belt is cooled for a shorter time on the respective forming wheel or rollers, so that the temperature of these wheels and rollers is reduced by 10°C in order to obtain optimal cooling of the belt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung sind in der Figur, welche ein schematisches Ausführungsbeispiel darstellt, näher erläutert.Further advantages, features and details of the invention are explained in more detail in the figure, which shows a schematic exemplary embodiment.
Die einzige Figur, die
Das erfindungsgemäße Verfahren wird auf einer Vorrichtung durchgeführt, welche aus zwei Stationen besteht, „Station 1“ 6 und „Station 2“ 8. Die „Station 1“ 6, die zur Herstellung eines ersten Teilriemens 2a dient, besteht aus einem im Gegenuhrzeigersinn drehbaren Formrad 14 und einem endlosen Formband 18, das einen Teilabschnitt des Formrades 14 umschlingt. Die Enden des Teilabschnitts werden von einer oberen Druckrolle 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 ein Formhohlraum 26 gebildet. Mit Hilfe der Spannrolle 24 kann der Andruck des Formbandes 18 auf das Formrad 14 eingestellt werden.The method according to the invention is carried out on a device which consists of two stations, “
Außerdem weist die „Station 1“ 6 einen Extruder 10 und eine Drahtzuführung 28 auf. Die Produktionsgeschwindigkeit beträgt 4- 8 m/min. Zur Herstellung des ersten Teilriemens 2a auf der „Station 1“ 6 wird ein plastifizierbarer Kunststoff, z.B. PU, aus einem Extruder 10 auf das mit einer Temperatur von 25° - 35°C temperierte Formrad 14 gegeben. Gleichzeitig wird über die Drahtzuführung 28 die als Festigkeitsträger 4 vorgesehene Verstärkungseinlage zugeführt. Aufgrund der Drahtspannung werden die Drähte 4 auf die Umfangsfläche des Formrades 14 gedrückt, wo sie die Unterseite des zwischen dem Formrad 14 und dem endlosen Formband 18 entstehenden ersten Teilriemens 2a bilden. Das endlose Formband 18 bildet mit Hilfe einer oberen Druckrolle 20, temperiert auf 40° - 50°C, mit Hilfe einer unteren Druckrolle 22, temperiert auf 30° - 50°C und mit Hilfe einer Spannrolle 24, temperiert auf 30° - 50°C, einen Formhohlraum längs eines Teilumfangs des Formrades 14.In addition, “
An die „Station 1“ 6 schließt sich unmittelbar eine zweite Station 8 an. Diese „Station 2“ 8 besteht im Wesentlichen aus einer Umlenkrolle 30 und einem Formrad 16. Beide sind temperiert und zwar die Umlenkrolle 30 auf 15° - 25°C und das Formrad 16 auf 65° - 80°C. Ähnlich wie die „Station 1“ 6 weist auch die „Station 2“ einen Extruder auf.“
Zur Herstellung eines zweiten Teilriemens 2b bzw. zur Herstellung eines fertigen, aus erstem 2a und zweitem Teilriemen 2b bestehenden Riemens 2 wird der erste Teilriemen 2a unmittelbar nach Verlassen des Formrades 14 um die Umlenkrolle 30 und weiter um das Formrad 16 geschlungen. Mit Hilfe des Extruders 12 wird plastifiziertes Kunststoff-Material auf die mit dem Festigkeitsträger 4 versehenen Seite des ersten Teilriemens 2a gegeben und in den zwischen erstem Teilriemen 2a und Formrad 16 gebildeten Zwischenraum (Abstand 32 zwischen Umlenkrolle 30 und zweitem Formrad 16) befördert, wo der zweite Teilriemen 2b entsteht und sich sofort mit dem ersten Teilriemen 2a verbindet. Verglichen mit der „Station 1“ 6 übernimmt hier die Verstärkungseinlage 4 des ersten Teilriemens 2a die Funktion des Formbandes, indem der das Formrad 14 verlassende Riemen 2 über zwei Rollen 38, 38' geführt und mit einem vorgegebenen Zug 40 beaufschlagt wird (Abzugseinrichtung nicht dargestellt). Die Rolle 30 ist eine reine Umlenkrolle.To produce a second part-
Zur Begrenzung und Führung des ersten Teilriemens 2a ist die Umlenkrolle 30 mit Bordscheiben 30a, 30b versehen.In order to limit and guide the first
Die an dem zweiten Formrad eingezeichneten Bordscheiben 16a, 16b können ergänzend vorgesehen werden, sind aber nicht erforderlich.The
Bezugszeichenlistereference list
- 11
- Riemen, Flachgurt, FertigproduktStrap, flat belt, finished product
- 2a2a
- erster Teilriemen, Halbfabrikatfirst partial belt, semi-finished product
- 2b2 B
- zweiter Teilriemensecond partial belt
- 44
- Festigkeitsträgerreinforcement
- 66
- erste Station (Station 1)first station (station 1)
- 88th
- zweite Station (Station 2)second station (station 2)
- 1010
- (erster) Extruder(first) extruder
- 1212
- (zweiter) Extruder(second) extruder
- 1414
- (erstes) Formrad(first) form wheel
- 14a, 14b14a, 14b
- Bordscheibenflanged wheels
- 1616
- (zweites) Formrad(second) form wheel
- 16a, 16b16a, 16b
- Bordscheibenflanged wheels
- 1818
- endloses Formbandendless form band
- 2020
- obere Druckrolleupper pressure roller
- 2222
- untere Druckrollelower pressure roller
- 2424
- Spannrolleidler pulley
- 2626
- Formhohlraummold cavity
- 2828
- Drahtzuführungwire feeder
- 3030
- Umlenkrollepulley
- 30a, 30b30a, 30b
- Bordscheibenflanged wheels
- 3232
- Abstand zwischen Umlenkrolle und zweitem FormradDistance between deflection roller and second forming wheel
- 38, 38'38, 38'
- Rollerole
- 4040
- Zugtrain
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